JP6820206B2 - How to process the work piece - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は、被加工物を処理する方法に関するものである。 The embodiments of the present disclosure relate to a method of processing a workpiece.

半導体デバイスといったデバイスの製造においては、プラズマエッチングによって被加工物のエッチング対象膜のエッチングが行われることがある。プラズマエッチングでは、プラズマ処理装置のチャンバ本体内に設けられたステージの静電チャック上に被加工物が載置される。そして、チャンバに処理ガスが供給され、当該処理ガスが励起されることにより、プラズマが生成される。 In the manufacture of devices such as semiconductor devices, the etching target film of the workpiece may be etched by plasma etching. In plasma etching, the workpiece is placed on the electrostatic chuck of the stage provided in the chamber body of the plasma processing apparatus. Then, the processing gas is supplied to the chamber, and the processing gas is excited to generate plasma.

プラズマエッチングにおいてエッチングされるエッチング対象膜としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又は、これらの多層膜が例示される。シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又は、これらの多層膜のようなエッチング対象膜のプラズマエッチングでは、処理ガスとして、フルオロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス、又は、その双方を含む処理ガスが用いられている。例えば、特許文献１には、フルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマにより、シリコン酸化膜をエッチングする技術が記載されている。 Examples of the etching target film to be etched in plasma etching include a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a multilayer film thereof. In plasma etching of an etching target film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a multilayer film thereof, a treatment gas containing fluorocarbon gas, hydrofluorocarbon gas, or both is used as the processing gas. For example, Patent Document 1 describes a technique for etching a silicon oxide film by plasma of a processing gas containing a fluorocarbon gas.

特開平１０−１１６８２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-116822

シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又は、これらの多層膜のようなエッチング対象膜のプラズマエッチングでは、被加工物の温度が低温である場合に、エッチング対象膜のエッチングレートが高くなる。したがって、静電チャック及び被加工物の温度が低温に設定された状態で、プラズマエッチングが実行されることがある。フルオロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス、又は、その双方を含む処理ガスを用いたプラズマエッチングが実行されると、炭素、又は、炭素及びフッ素を含むプラズマ生成物が発生する。プラズマ生成物は、低温の箇所において凝縮するか、又は、凝固して、堆積物を形成する。したがって、プラズマエッチングの終了後、被加工物をチャンバから搬出するまでの間に、被加工物上に不要な堆積物が形成される。 In plasma etching of an etching target film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or these multilayer films, the etching rate of the etching target film becomes high when the temperature of the workpiece is low. Therefore, plasma etching may be performed with the temperature of the electrostatic chuck and the workpiece set to a low temperature. When plasma etching is performed using a fluorocarbon gas, a hydrofluorocarbon gas, or a processing gas containing both of them, carbon or a plasma product containing carbon and fluorine is generated. Plasma products condense or solidify at cold locations to form deposits. Therefore, unnecessary deposits are formed on the workpiece after the plasma etching is completed and before the workpiece is carried out from the chamber.

一態様においては、プラズマ処理装置を用いて、被加工物を処理する方法が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ本体、ステージ、及び、温度調整機構を備える。チャンバ本体は、その内部空間をチャンバとして提供する。ステージは、チャンバ内に設けられている。ステージは、静電チャックを有する。静電チャックは、その上に載置される被加工物を保持するように構成されている。温度調整機構は、静電チャックの温度を調整するよう構成されている。 In one aspect, a method of processing a workpiece using a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing device includes a chamber body, a stage, and a temperature control mechanism. The chamber body provides its interior space as a chamber. The stage is provided in the chamber. The stage has an electrostatic chuck. The electrostatic chuck is configured to hold the workpiece to be placed on it. The temperature adjusting mechanism is configured to adjust the temperature of the electrostatic chuck.

一態様に係る方法は、（ｉ）チャンバ内でフルオロカーボンガス及び／又はハイドロフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマを生成することにより、静電チャック上に載置された被加工物のエッチング対象膜をエッチングする工程（以下、「エッチング工程」という）であり、温度調整機構によって静電チャックの温度が−３０℃以下の温度に設定された状態でエッチング対象膜をエッチングするメインエッチングを含む、該工程と、（ｉｉ）エッチング工程の実行直後、又は、メインエッチングの実行直後に、静電チャック上に被加工物が載置された状態で、温度調整機構により０℃以上の温度に静電チャックの温度を上昇させる工程（以下、「昇温工程」という）と、（ｉｉｉ）昇温工程の実行によって静電チャックの温度が０℃以上の温度に設定された状態で、静電チャック上に載置された被加工物をチャンバから搬出する工程（以下、「搬出工程」という）と、を含む。 One aspect of the method is to: (i) generate a plasma of a processing gas containing fluorocarbon gas and / or hydrofluorocarbon gas in a chamber to obtain a film to be etched of a work piece placed on an electrostatic chuck. This step is an etching step (hereinafter referred to as "etching step"), which includes a main etching for etching a film to be etched with the temperature of the electrostatic chuck set to a temperature of -30 ° C or lower by a temperature adjusting mechanism. (Ii) Immediately after the execution of the etching step or immediately after the execution of the main etching, the electrostatic chuck is brought to a temperature of 0 ° C. or higher by the temperature adjusting mechanism with the workpiece placed on the electrostatic chuck. Placed on the electrostatic chuck in a state where the temperature of the electrostatic chuck is set to a temperature of 0 ° C. or higher by executing the step of raising the temperature (hereinafter referred to as “heating step”) and (iii) the temperature raising step. It includes a step of unloading the placed workpiece from the chamber (hereinafter, referred to as “unloading step”).

エッチングの実行中には、炭素、又は、炭素及びフッ素を含むプラズマ生成物が発生する。プラズマ生成物は、エッチングの実行中にはチャンバ本体の内壁面に付着して堆積物を形成する。プラズマ生成物は、特に−３０℃以下の低温の箇所では即座に凝縮又は凝固して、厚い堆積物を形成する。したがって、エッチングの終了後に、静電チャック及び被加工物の温度が−３０℃以下の温度のままであると、チャンバ本体の内壁面に付着している堆積物から発生するガスが、被加工物上で凝縮又は凝固して、厚い堆積物を形成する。一態様に係る方法では、エッチング工程の実行の直後又はメインエッチングの実行の直後に静電チャックの温度、ひいては被加工物の温度が０℃以上の温度に上昇される。したがって、エッチングが終了して、被加工物をチャンバから搬出するときには、被加工物上の堆積物が除去されているか、その量が減少されている。 During the etching, carbon or plasma products containing carbon and fluorine are generated. The plasma products adhere to the inner wall of the chamber body during the etching process to form deposits. Plasma products quickly condense or solidify, especially at low temperatures below −30 ° C., to form thick deposits. Therefore, if the temperature of the electrostatic chuck and the workpiece remains at -30 ° C or lower after the etching is completed, the gas generated from the deposits adhering to the inner wall surface of the chamber body will be released from the workpiece. Condenses or solidifies on top to form thick deposits. In the method according to one aspect, the temperature of the electrostatic chuck, and thus the temperature of the workpiece, is raised to a temperature of 0 ° C. or higher immediately after the execution of the etching step or immediately after the execution of the main etching. Therefore, when the etching is completed and the workpiece is removed from the chamber, the deposits on the workpiece are removed or the amount is reduced.

一実施形態において、エッチング工程は、メインエッチングの実行後に、エッチング対象膜を更にエッチングするオーバーエッチングを更に含み得る。 In one embodiment, the etching step may further include overetching, which further etches the etching target film after performing the main etching.

一実施形態では、オーバーエッチングの実行時に、静電チャックの温度が、−３０℃より高く、０℃より低い温度に設定される。オーバーエッチングの実行時の被加工物の温度がメインエッチングの実行時の被加工物の温度よりも高いと、当該オーバーエッチングによるエッチング対象膜のエッチングレートが低下する。これにより、エッチング対象膜のエッチング量の制御性が高められる。また、エッチング対象膜の下地のダメージが抑制される。 In one embodiment, when the overetching is performed, the temperature of the electrostatic chuck is set to a temperature higher than −30 ° C. and lower than 0 ° C. If the temperature of the workpiece during execution of overetching is higher than the temperature of the workpiece during execution of main etching, the etching rate of the film to be etched due to the overetching decreases. As a result, the controllability of the etching amount of the etching target film is enhanced. In addition, damage to the base of the film to be etched is suppressed.

一実施形態において、昇温工程は、オーバーエッチングの実行時に実行される。静電チャックの昇温をオーバーエッチングと並行して行うことにより、静電チャックの昇温のための単独の期間が不要となる。したがって、エッチング工程の終了時から搬出工程の開始時までの時間が短縮される。 In one embodiment, the heating step is performed when the overetching is performed. By raising the temperature of the electrostatic chuck in parallel with the overetching, a single period for raising the temperature of the electrostatic chuck becomes unnecessary. Therefore, the time from the end of the etching process to the start of the unloading process is shortened.

一実施形態において、方法は、エッチング工程の実行後、搬出工程の実行前に、静電チャックを除電する工程を更に含む。昇温工程は、静電チャックを除電する工程の実行時に実行されてもよい。この実施形態によれば、エッチング工程と搬出工程との間の期間に行われる静電チャックの除電と並行して昇温工程が実行される。したがって、エッチング工程の終了時から搬出工程の開始時までの時間が短縮される。 In one embodiment, the method further comprises the step of removing static electricity from the electrostatic chuck after performing the etching step and before performing the unloading step. The heating step may be performed at the time of executing the step of removing static electricity from the electrostatic chuck. According to this embodiment, the temperature raising step is executed in parallel with the static electricity removal of the electrostatic chuck performed during the period between the etching step and the unloading step. Therefore, the time from the end of the etching process to the start of the unloading process is shortened.

一実施形態において、ステージは流路が形成された下部電極を有する。静電チャックは下部電極上に設けられている。温度調整機構は、第１の熱交換媒体を供給する第１の温度調節器、及び、第１の熱交換媒体の温度よりも高い温度を有する第２の熱交換媒体を供給する第２の温度調節器を有する。この実施形態において、メインエッチングの実行時に、第１の熱交換媒体が第１の温度調節器から下部電極の流路に供給される。昇温工程の実行時には、第２の熱交換媒体が第２の温度調節器から下部電極の流路に供給される。この実施形態によれば、昇温工程の実行開始時に、下部電極の流路に供給する熱交換媒体を高温の熱交換媒体に高速に切り替えることが可能となる。 In one embodiment, the stage has a lower electrode with a flow path formed. The electrostatic chuck is provided on the lower electrode. The temperature control mechanism is a first temperature controller that supplies a first heat exchange medium, and a second temperature that supplies a second heat exchange medium having a temperature higher than the temperature of the first heat exchange medium. Has a regulator. In this embodiment, when the main etching is performed, the first heat exchange medium is supplied from the first temperature controller to the flow path of the lower electrode. At the time of executing the temperature raising step, the second heat exchange medium is supplied from the second temperature controller to the flow path of the lower electrode. According to this embodiment, at the start of execution of the temperature raising step, the heat exchange medium supplied to the flow path of the lower electrode can be switched to the high temperature heat exchange medium at high speed.

一実施形態において、ステージは、流路が形成された冷却台、及び、静電チャック内に設けられたヒータを有する。静電チャックは、冷却台の上に設けられている。静電チャックと冷却台の間には、シールされた空間が設けられている。温度調整機構は、静電チャックのヒータ、流路に冷媒を供給するよう構成されたチラーユニット、及び、上記空間に、チラーユニット、排気装置、及び、伝熱ガスのソースのうち一つを選択的に接続するよう構成された配管系を有する。この実施形態では、メインエッチングの実行時に、チラーユニットから冷却台の流路に冷媒が供給され、チラーユニットから上記空間に冷媒が供給される。昇温工程の実行時には、ヒータによって静電チャックが加熱され、上記空間が排気装置によって減圧される。この実施形態では、昇温工程の実行時に静電チャックと冷却台との間の上記空間の熱抵抗が増加されるので、冷却台と静電チャックとの間の熱交換が抑制される。また、昇温工程の実行時にヒータによって静電チャックが加熱される。したがって、静電チャックの昇温、ひいては被加工物の昇温に要する時間が短縮される。 In one embodiment, the stage has a cooling table in which a flow path is formed and a heater provided in an electrostatic chuck. The electrostatic chuck is provided on the cooling table. A sealed space is provided between the electrostatic chuck and the cooling table. The temperature control mechanism selects one of the heater of the electrostatic chuck, the chiller unit configured to supply the refrigerant to the flow path, and the chiller unit, the exhaust device, and the heat transfer gas source in the above space. It has a piping system configured to connect to each other. In this embodiment, when the main etching is executed, the refrigerant is supplied from the chiller unit to the flow path of the cooling table, and the refrigerant is supplied from the chiller unit to the space. When the heating step is executed, the electrostatic chuck is heated by the heater, and the space is depressurized by the exhaust device. In this embodiment, the thermal resistance of the space between the electrostatic chuck and the cooling table is increased during the execution of the heating step, so that the heat exchange between the cooling table and the electrostatic chuck is suppressed. In addition, the electrostatic chuck is heated by the heater when the temperature raising step is executed. Therefore, the time required for raising the temperature of the electrostatic chuck and, by extension, raising the temperature of the workpiece is shortened.

以上説明したように、プラズマエッチングが終了して、被加工物をチャンバから搬出するときには、被加工物上の堆積物が除去されているか、その量が減少されている。 As described above, when the plasma etching is completed and the workpiece is carried out of the chamber, the deposits on the workpiece are removed or the amount thereof is reduced.

一実施形態に係る被加工物を処理する方法を示す流れ図である。It is a flow chart which shows the method of processing the workpiece which concerns on one Embodiment. 一例の被加工物の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of the workpiece of one example. 図１に示す方法において用いることが可能なプラズマ処理装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows typically the plasma processing apparatus which can be used in the method shown in FIG. 温度調整機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature adjustment mechanism. 図１に示す方法に関連するタイミングチャートである。It is a timing chart related to the method shown in FIG. 図１に示す方法に関連するタイミングチャートである。It is a timing chart related to the method shown in FIG. 堆積物が形成された状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the deposit was formed. 静電チャック上でシリコンウエハを放置した時間とシリコンウエハ上に形成された堆積物の厚みとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the time of leaving a silicon wafer on an electrostatic chuck and the thickness of the deposit formed on the silicon wafer. 静電チャックの温度と堆積物の厚みの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature of an electrostatic chuck and the thickness of a deposit. 工程ＳＴ５の実行後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state after execution of process ST5. 工程ＳＴ７の実行後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state after execution of process ST7. 図１に示す方法の実行に用いることが可能なプラズマ処理装置の別の例を概略的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing another example of a plasma processing apparatus that can be used to carry out the method shown in FIG. 図１２に示すプラズマ処理装置のステージの一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which shows the part of the stage of the plasma processing apparatus shown in FIG. 12 enlarged. 図１２に示すプラズマ処理装置のステージの別の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing another part of the stage of the plasma processing apparatus shown in FIG. 12. 配管系の一例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an example of a piping system.

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing.

図１は、一実施形態に係る被加工物を処理する方法を示す流れ図である。図１に示す方法ＭＴは、プラズマ処理装置において被加工物のエッチング対象膜をエッチングすることを含む。図２は、一例の被加工物の一部を示す断面図である。方法ＭＴは、図２に示す被加工物Ｗに適用可能である。 FIG. 1 is a flow chart showing a method of processing a workpiece according to an embodiment. The method MT shown in FIG. 1 includes etching a film to be etched of a work piece in a plasma processing apparatus. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of an example work piece. The method MT is applicable to the workpiece W shown in FIG.

図２に示すように、被加工物Ｗは、下地層ＵＬ、エッチング対象膜ＥＦ、及び、マスクＭＫを有する。下地層ＵＬは、エッチング対象膜ＥＦの下地の層であり、例えばシリコン又はタングステンから形成されている。エッチング対象膜ＥＦは下地層ＵＬの上に設けられている。エッチング対象膜ＥＦは、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又は、一以上のシリコン酸化膜と一以上のシリコン窒化膜が交互に積層された多層膜である。マスクＭＫは、エッチング対象膜ＥＦの上に設けられている。マスクＭＫは、例えばタングステンといった金属、多結晶シリコン、又は、アモルファスカーボンといった有機材料から形成されている。マスクＭＫは、開口を有している。方法ＭＴにおいては、マスクＭＫの開口から露出されている部分において、エッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。なお、マスクＭＫは、エッチング対象膜ＥＦ上で複数の開口を提供していてもよい。 As shown in FIG. 2, the workpiece W has a base layer UL, an etching target film EF, and a mask MK. The base layer UL is a base layer of the etching target film EF, and is formed of, for example, silicon or tungsten. The etching target film EF is provided on the base layer UL. The etching target film EF is a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a multilayer film in which one or more silicon oxide films and one or more silicon nitride films are alternately laminated. The mask MK is provided on the etching target film EF. The mask MK is formed from a metal such as tungsten, polycrystalline silicon, or an organic material such as amorphous carbon. The mask MK has an opening. In the method MT, the etching target film EF is etched in the portion exposed from the opening of the mask MK. The mask MK may provide a plurality of openings on the etching target film EF.

図３は、図１に示す方法において用いることが可能なプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図３に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置１０は、チャンバ本体１２を備えている。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。チャンバ本体１２は、その内部空間をチャンバ１２ｃとして提供している。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムといった金属から形成されている。チャンバ本体１２の内壁面には、耐プラズマ性を有する被膜、例えば酸化イットリウム膜が形成されている。チャンバ本体１２は、接地されている。 FIG. 3 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus that can be used in the method shown in FIG. The plasma processing apparatus 10 shown in FIG. 3 is a capacitively coupled plasma processing apparatus. The plasma processing device 10 includes a chamber body 12. The chamber body 12 has a substantially cylindrical shape. The chamber body 12 provides its internal space as a chamber 12c. The chamber body 12 is made of a metal such as aluminum. A film having plasma resistance, for example, an yttrium oxide film is formed on the inner wall surface of the chamber body 12. The chamber body 12 is grounded.

チャンバ１２ｃ内、且つ、チャンバ本体１２の底部上には、支持部１４が設けられている。支持部１４は、絶縁材料から構成されている。支持部１４は、略円筒形状を有している。支持部１４は、チャンバ１２ｃ内において、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１４は、その上側部分においてステージ１６を支持している。 A support portion 14 is provided in the chamber 12c and on the bottom portion of the chamber body 12. The support portion 14 is made of an insulating material. The support portion 14 has a substantially cylindrical shape. The support portion 14 extends upward from the bottom of the chamber body 12 in the chamber 12c. The support portion 14 supports the stage 16 in the upper portion thereof.

ステージ１６は、下部電極１８及び静電チャック２０を含んでいる。下部電極１８は、第１の部材１８ａ及び第２の部材１８ｂを含んでいる。第１の部材１８ａ及び第２の部材１８ｂは、例えばアルミニウムといった導体から形成されており、略円盤形状を有している。第２の部材１８ｂは、第１の部材１８ａ上に設けられており、第１の部材１８ａに電気的に接続されている。この下部電極１８上には静電チャック２０が設けられている。 The stage 16 includes a lower electrode 18 and an electrostatic chuck 20. The lower electrode 18 includes a first member 18a and a second member 18b. The first member 18a and the second member 18b are formed of a conductor such as aluminum and have a substantially disk shape. The second member 18b is provided on the first member 18a and is electrically connected to the first member 18a. An electrostatic chuck 20 is provided on the lower electrode 18.

静電チャック２０は、その上に載置された被加工物Ｗを保持するように構成されている。静電チャック２０は、略円盤形状を有する絶縁層、及び、当該絶縁層内に設けられた膜状の電極を有している。静電チャック２０の電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。静電チャック２０は、直流電源２２からの直流電圧により生じた静電力により被加工物Ｗを当該静電チャック２０に引き付け、当該被加工物Ｗを保持する。この静電チャック２０の内部には、ヒータが設けられていてもよい。 The electrostatic chuck 20 is configured to hold the workpiece W placed on the electrostatic chuck 20. The electrostatic chuck 20 has an insulating layer having a substantially disk shape, and a film-shaped electrode provided in the insulating layer. A DC power supply 22 is electrically connected to the electrodes of the electrostatic chuck 20 via a switch 23. The electrostatic chuck 20 attracts the workpiece W to the electrostatic chuck 20 by the electrostatic force generated by the DC voltage from the DC power supply 22, and holds the workpiece W. A heater may be provided inside the electrostatic chuck 20.

下部電極１８の周縁部上には、被加工物Ｗのエッジ及び静電チャック２０のエッジを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲは、エッチングの均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、エッチング対象の材料によって適宜選択される材料から構成されている。 A focus ring FR is arranged on the peripheral edge of the lower electrode 18 so as to surround the edge of the workpiece W and the edge of the electrostatic chuck 20. The focus ring FR is provided to improve the uniformity of etching. The focus ring FR is composed of a material appropriately selected depending on the material to be etched.

下部電極１８の第２の部材１８ｂには、冷媒用の流路１８ｆが形成されている。流路１８ｆには、チャンバ本体１２の外部に設けられた温度調整機構２４から配管２５ａを介して熱交換媒体）が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２５ｂを介して温度調整機構２４に戻される。即ち、温度調整機構２４と流路１８ｆとの間では、熱交換媒体が循環される。この温度調整機構２４と流路１８ｆとの間で、その温度が調整された熱交換媒体が循環されることにより、静電チャック２０の温度、ひいては被加工物Ｗの温度が調整される。 A flow path 18f for a refrigerant is formed in the second member 18b of the lower electrode 18. A heat exchange medium) is supplied to the flow path 18f from a temperature adjusting mechanism 24 provided outside the chamber body 12 via a pipe 25a. The heat exchange medium supplied to the flow path 18f is returned to the temperature adjusting mechanism 24 via the pipe 25b. That is, the heat exchange medium is circulated between the temperature adjusting mechanism 24 and the flow path 18f. The temperature of the electrostatic chuck 20 and the temperature of the workpiece W are adjusted by circulating the heat exchange medium whose temperature has been adjusted between the temperature adjusting mechanism 24 and the flow path 18f.

図４は、温度調整機構の一例を示す図である。図４に示すように、一例の温度調整機構２４は、第１の温度調節器２４ａ及び第２の温度調節器２４ｂを有する。第１の温度調節器２４ａは、第１の熱交換媒体（例えば、ブライン）の温度を調整し、当該第１の熱交換媒体を出力する。第２の温度調節器２４ｂは、第２の熱交換媒体（例えば、ブライン）の温度を調整し、当該第２の熱交換媒体を出力する。第２の熱交換媒体の温度は、第１の熱交換媒体の温度よりも高い。第１の温度調節器２４ａは、その内部おいて第１の熱交換媒体の温度を、例えば−７０℃に設定する。第２の温度調節器２４ｂは、その内部おいて第２の熱交換媒体の温度を、例えば０℃〜１００℃の範囲内の温度に設定する。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the temperature adjusting mechanism. As shown in FIG. 4, the temperature control mechanism 24 of the example includes a first temperature controller 24a and a second temperature controller 24b. The first temperature controller 24a adjusts the temperature of the first heat exchange medium (for example, brine) and outputs the first heat exchange medium. The second temperature controller 24b adjusts the temperature of the second heat exchange medium (for example, brine) and outputs the second heat exchange medium. The temperature of the second heat exchange medium is higher than the temperature of the first heat exchange medium. Inside the first temperature controller 24a, the temperature of the first heat exchange medium is set to, for example, −70 ° C. The second temperature controller 24b sets the temperature of the second heat exchange medium inside the second temperature controller 24b to, for example, a temperature in the range of 0 ° C. to 100 ° C.

温度調整機構２４は、バルブ２４ｃ、バルブ２４ｄ、バルブ２４ｅ、及び、バルブ２４ｆを有している。第１の温度調節器２４ａの出力ポートは、バルブ２４ｃを介して配管２５ａに接続されている。第１の温度調節器２４ａの出力ポートは、第１の熱交換媒体を出力するためのポートである。第１の温度調節器２４ａの戻りポートは、バルブ２４ｄを介して配管２５ｂに接続されている。第１の温度調節器２４ａの戻りポートは、流路１８ｆから配管２５ｂを介して第１の温度調節器２４ａに戻される熱交換媒体を受けるためのポートである。第２の温度調節器２４ｂの出力ポートは、バルブ２４ｅを介して配管２５ａに接続されている。第２の温度調節器２４ｂの出力ポートは、第２の熱交換媒体を出力するためのポートである。第２の温度調節器２４ｂの戻りポートは、バルブ２４ｆを介して配管２５ｂに接続されている。第２の温度調節器２４ｂの戻りポートは、流路１８ｆから配管２５ｂを介して第２の温度調節器２４ｂに戻される熱交換媒体を受けるためのポートである。 The temperature adjusting mechanism 24 includes a valve 24c, a valve 24d, a valve 24e, and a valve 24f. The output port of the first temperature controller 24a is connected to the pipe 25a via the valve 24c. The output port of the first temperature controller 24a is a port for outputting the first heat exchange medium. The return port of the first temperature controller 24a is connected to the pipe 25b via the valve 24d. The return port of the first temperature controller 24a is a port for receiving the heat exchange medium returned from the flow path 18f to the first temperature controller 24a via the pipe 25b. The output port of the second temperature controller 24b is connected to the pipe 25a via the valve 24e. The output port of the second temperature controller 24b is a port for outputting the second heat exchange medium. The return port of the second temperature controller 24b is connected to the pipe 25b via the valve 24f. The return port of the second temperature controller 24b is a port for receiving the heat exchange medium returned from the flow path 18f to the second temperature controller 24b via the pipe 25b.

第１の温度調節器２４ａと流路１８ｆとの間で熱交換媒体を循環させるときには、バルブ２４ｃとバルブ２４ｄが開かれ、バルブ２４ｅとバルブ２４ｆが閉じられる。一方、第２の温度調節器２４ｂと流路１８ｆとの間で熱交換媒体を循環させるときには、バルブ２４ｃとバルブ２４ｄが閉じられ、バルブ２４ｅとバルブ２４ｆが開かれる。 When the heat exchange medium is circulated between the first temperature controller 24a and the flow path 18f, the valves 24c and 24d are opened, and the valves 24e and 24f are closed. On the other hand, when the heat exchange medium is circulated between the second temperature controller 24b and the flow path 18f, the valve 24c and the valve 24d are closed, and the valve 24e and the valve 24f are opened.

なお、上述した第１の温度調節器２４ａ及び第２の温度調節器２４ｂの各々は、その内部において熱交換媒体の温度を調整する温度調節器であるが、第１の温度調節器２４ａ及び第２の温度調節器２４ｂの各々は、直膨式の温度調節器であってもよい。第１の温度調節器２４ａ及び第２の温度調節器２４ｂの各々は、直膨式の温度調節器である場合に、圧縮機、凝縮器、及び、膨張弁を有し、ステージ１６が蒸発器となる。 Each of the first temperature controller 24a and the second temperature controller 24b described above is a temperature controller that adjusts the temperature of the heat exchange medium inside the first temperature controller 24a and the second temperature controller 24a. Each of the temperature controllers 24b of 2 may be a direct expansion type temperature controller. Each of the first temperature controller 24a and the second temperature controller 24b has a compressor, a condenser, and an expansion valve when it is a direct expansion type temperature controller, and the stage 16 is an evaporator. It becomes.

プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャック２０の上面と被加工物Ｗの裏面との間に供給する。 The plasma processing apparatus 10 is provided with a gas supply line 28. The gas supply line 28 supplies heat transfer gas from the heat transfer gas supply mechanism, for example, He gas, between the upper surface of the electrostatic chuck 20 and the back surface of the workpiece W.

プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、ステージ１６の上方において、当該ステージ１６と対面するように配置されている。上部電極３０は、絶縁性の部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。この上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４は、チャンバ１２ｃに面している。天板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが形成されている。この天板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から構成され得る。 The plasma processing apparatus 10 further includes an upper electrode 30. The upper electrode 30 is arranged above the stage 16 so as to face the stage 16. The upper electrode 30 is supported on the upper part of the chamber body 12 via an insulating member 32. The upper electrode 30 may include a top plate 34 and a support 36. The top plate 34 faces the chamber 12c. A plurality of gas discharge holes 34a are formed in the top plate 34. The top plate 34 may be made of a low resistance conductor or semiconductor having low Joule heat.

支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導体から形成されている。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。このガス拡散室３６ａからは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通する複数の孔３６ｂが下方に延びている。また、支持体３６には、ガス拡散室３６ａにガスを導くポート３６ｃが形成されている。ポート３６ｃには、配管３８が接続されている。 The support 36 is for detachably supporting the top plate 34, and is formed of a conductor such as aluminum. A gas diffusion chamber 36a is provided inside the support 36. From the gas diffusion chamber 36a, a plurality of holes 36b communicating with each of the plurality of gas discharge holes 34a extend downward. Further, the support 36 is formed with a port 36c for guiding gas to the gas diffusion chamber 36a. A pipe 38 is connected to the port 36c.

配管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、処理ガスをチャンバ１２ｃに供給するために、複数のガスソースを含んでいる。処理ガスは、フルオロカーボンガス及び／又はハイドロフルオロカーボンガスを含む。一例では、ガスソース群４０は、フルオロカーボンガスのソース、ハイドロフルオロカーボンガスのソース、及び、酸素含有ガスのソースを含んでいる。フルオロカーボンガスは、例えばＣ４Ｆ８ガスである。ハイドロフルオロカーボンガスは、例えばＣＨ２Ｆ２ガスである。酸素含有ガスは、例えば酸素ガス（Ｏ２ガス）である。ガスソース群４０は、水素ガス（Ｈ２ガス）のソース、一以上のハロゲン含有ガスのソース、及び、炭化水素ガスのソースを更に含んでいてもよい。例えば、ガスソース群４０は、ハロゲン含有ガスのソースとして、ＮＦ３ガスのソースを含んでいてもよい。また、ガスソース群４０は、炭化水素ガスのソースとして、ＣＨ４ガスのソースを含んでいてもよい。 The gas source group 40 is connected to the pipe 38 via the valve group 42 and the flow rate controller group 44. The gas source group 40 includes a plurality of gas sources in order to supply the processing gas to the chamber 12c. The treatment gas includes a fluorocarbon gas and / or a hydrofluorocarbon gas. In one example, the gas source group 40 includes a fluorocarbon gas source, a hydrofluorocarbon gas source, and an oxygen-containing gas source. Fluorocarbon gas is, for example, C 4 F 8 gas. The hydrofluorocarbon gas is, for example, CH 2 F 2 gas. The oxygen-containing gas is, for example, oxygen gas (O 2 gas). Gas source group 40, a source of hydrogen gas (H 2 gas), one or more sources of halogen-containing gas, and may further include a source of hydrocarbon gas. For example, the gas source group 40 may include a source of NF 3 gas as a source of the halogen-containing gas. Further, the gas source group 40 may include a source of CH 4 gas as a source of hydrocarbon gas.

バルブ群４２は複数のバルブを有しており、流量制御器群４４は複数の流量制御器を有している。複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０の複数のガスソースはそれぞれ、流量制御器群４４の対応の流量制御器及びバルブ群４２の対応のバルブを介して、配管３８に接続されている。 The valve group 42 has a plurality of valves, and the flow rate controller group 44 has a plurality of flow rate controllers. Each of the plurality of flow controllers is a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. The plurality of gas sources of the gas source group 40 are connected to the pipe 38 via the corresponding flow rate controller of the flow rate controller group 44 and the corresponding valve of the valve group 42, respectively.

ステージ１６とチャンバ本体１２の側壁との間には、平面視において環状の排気路が形成されている。この排気路の鉛直方向における途中には、バッフル板４８が設けられている。バッフル板４８は、例えば、アルミニウム材にＹ２Ｏ３といったセラミックスを被覆することにより構成され得る。このバッフル板４８の下方においてチャンバ本体１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整器、及び、ターボ分子ポンプといった真空ポンプを有している。排気装置５０は、チャンバ１２ｃを指定された圧力に減圧することができる。また、チャンバ本体１２の側壁には、被加工物Ｗの搬入又は搬出のための開口１２ｐが設けられている。この開口１２ｐは、ゲートバルブＧＶにより開閉可能となっている。 An annular exhaust path is formed between the stage 16 and the side wall of the chamber body 12 in a plan view. A baffle plate 48 is provided in the middle of the exhaust passage in the vertical direction. The baffle plate 48 can be constructed, for example, by coating an aluminum material with ceramics such as Y 2 O 3 . Below the baffle plate 48, the chamber body 12 is provided with an exhaust port 12e. An exhaust device 50 is connected to the exhaust port 12e via an exhaust pipe 52. The exhaust device 50 includes a pressure regulator and a vacuum pump such as a turbo molecular pump. The exhaust device 50 can depressurize the chamber 12c to a specified pressure. Further, the side wall of the chamber main body 12 is provided with an opening 12p for carrying in or out of the workpiece W. The opening 12p can be opened and closed by a gate valve GV.

プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６２及び第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の第１の高周波を発生する電源である。第１の高周波の周波数は、２７〜１００ＭＨｚの周波数であり、一例においては１００ＭＨｚである。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して、上部電極３０に接続されていてもよい。 The plasma processing apparatus 10 further includes a first high frequency power supply 62 and a second high frequency power supply 64. The first high frequency power supply 62 is a power supply that generates a first high frequency for plasma generation. The first high frequency frequency is a frequency of 27 to 100 MHz, and in one example, it is 100 MHz. The first high frequency power supply 62 is connected to the lower electrode 18 via a matching device 66. The matching device 66 has a circuit for matching the output impedance of the first high-frequency power supply 62 with the input impedance on the load side (lower electrode 18 side). The first high frequency power supply 62 may be connected to the upper electrode 30 via the matching device 66.

第２の高周波電源６４は、被加工物Ｗにイオンを引き込むための第２の高周波を発生する電源である。第２の高周波の周波数は、４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数であり、一例においては３ＭＨｚである。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して下部電極１８に接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。 The second high frequency power supply 64 is a power supply that generates a second high frequency for drawing ions into the workpiece W. The frequency of the second high frequency is a frequency in the range of 400 kHz to 13.56 MHz, and in one example, it is 3 MHz. The second high frequency power supply 64 is connected to the lower electrode 18 via the matching device 68. The matching device 68 has a circuit for matching the output impedance of the second high-frequency power supply 64 with the input impedance on the load side (lower electrode 18 side).

プラズマ処理装置１０は、制御部ＣＵを更に備え得る。この制御部ＣＵは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータである。制御部ＣＵは、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。この制御部ＣＵでは、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、表示装置により、プラズマ処理装置１０の稼働状況を表示することができる。さらに、制御部ＣＵの記憶部には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラム、及び、レシピデータが格納されている。例えば、制御部ＣＵの記憶部には、方法ＭＴをプラズマ処理装置１０で実行するための制御プログラム及びレシピデータが記憶されている。 The plasma processing device 10 may further include a control unit CU. The control unit CU is a computer including a processor, a storage unit, an input device, a display device, and the like. The control unit CU controls each unit of the plasma processing device 10. In this control unit CU, the operator can perform a command input operation or the like in order to manage the plasma processing device 10 by using the input device. In addition, the display device can display the operating status of the plasma processing device 10. Further, in the storage unit of the control unit CU, a control program for controlling various processes executed by the plasma processing device 10 by the processor and recipe data are stored. For example, the storage unit of the control unit CU stores a control program and recipe data for executing the method MT in the plasma processing device 10.

再び図１を参照し、図２に示した被加工物Ｗに対してプラズマ処理装置１０を用いて方法ＭＴが適用される場合を例にとって、方法ＭＴの説明を行う。なお、図１において、平行な二つの二重線は、それらの間に描かれている複数の工程のうち二以上の工程が、並列的に実行されることを示している。以下、図１と共に、図５及び図６を参照する。図５及び図６は、方法ＭＴに関連するタイミングチャートである。 With reference to FIG. 1 again, the method MT will be described by taking as an example a case where the method MT is applied to the workpiece W shown in FIG. 2 by using the plasma processing apparatus 10. In addition, in FIG. 1, two parallel double lines indicate that two or more of the plurality of steps drawn between them are executed in parallel. Hereinafter, FIG. 5 and FIG. 6 will be referred to together with FIG. 5 and 6 are timing charts related to the method MT.

図１に示すように、方法ＭＴは、工程ＳＴ１で開始する。工程ＳＴ１では、静電チャック２０の温度が後述するメインエッチング用に−３０℃以下の温度に設定される。工程ＳＴ１では、例えば、第１の温度調節器２４ａと流路１８ｆとの間で冷媒が循環される。 As shown in FIG. 1, the method MT starts in step ST1. In step ST1, the temperature of the electrostatic chuck 20 is set to −30 ° C. or lower for main etching, which will be described later. In step ST1, for example, the refrigerant is circulated between the first temperature controller 24a and the flow path 18f.

続く、工程ＳＴ２では、被加工物Ｗがチャンバ１２ｃ内に搬入される。工程ＳＴ２では、被加工物Ｗが静電チャック２０上に載置され、当該静電チャック２０によって保持される。なお、工程ＳＴ２の実行後に工程ＳＴ１が実行されてもよい。 In the subsequent step ST2, the workpiece W is carried into the chamber 12c. In step ST2, the workpiece W is placed on the electrostatic chuck 20 and held by the electrostatic chuck 20. The process ST1 may be executed after the execution of the process ST2.

次いで、工程ＳＴ３が実行される。工程ＳＴ３では、被加工物Ｗのエッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。工程ＳＴ３では、フルオロカーボンガス及び／又はハイドロフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマが、チャンバ１２ｃ内で生成される。処理ガスは、水素ガス（Ｈ２ガス）、一以上のハロゲン含有ガスのソース、及び、炭化水素ガスを更に含んでいてもよい。具体的に、工程ＳＴ３では、ガスソース群４０からチャンバ１２ｃに処理ガスが供給される。処理ガスは、例えばＣＨ２Ｆ２ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｈ２ガス、ＣＨ４ガス、及び、ＮＦ３ガスを含む。また、チャンバ１２ｃの圧力が指定された圧力に排気装置５０によって設定される。また、第１の高周波電源６２からプラズマの生成のために第１の高周波が出力される。これにより、チャンバ１２ｃ内において処理ガスのプラズマが生成される。また、必要に応じて、第２の高周波電源６４から下部電極１８に第２の高周波が供給される。工程ＳＴ３では、プラズマからのイオン及び／又はラジカルによって、エッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。 Then, step ST3 is executed. In step ST3, the etching target film EF of the workpiece W is etched. In step ST3, a plasma of processing gas containing fluorocarbon gas and / or hydrofluorocarbon gas is generated in the chamber 12c. The treatment gas may further include hydrogen gas (H 2 gas), one or more halogen-containing gas sources, and hydrocarbon gas. Specifically, in step ST3, the processing gas is supplied from the gas source group 40 to the chamber 12c. The processing gas includes, for example, CH 2 F 2 gas, C 4 F 8 gas, H 2 gas, CH 4 gas, and NF 3 gas. Further, the pressure of the chamber 12c is set by the exhaust device 50 to the specified pressure. Further, a first high frequency is output from the first high frequency power supply 62 for plasma generation. As a result, a plasma of the processing gas is generated in the chamber 12c. Further, if necessary, a second high frequency is supplied from the second high frequency power supply 64 to the lower electrode 18. In step ST3, the etching target film EF is etched by ions and / or radicals from the plasma.

工程ＳＴ３は、メインエッチングＳＴ３１及びオーバーエッチングＳＴ３２を含んでいる。メインエッチングＳＴ３１では、温度調整機構２４により静電チャック２０の温度が−３０℃以下の温度に設定された状態（図５参照）で、上述の処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルによってエッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。静電チャック２０の温度、即ち、被加工物Ｗの温度が、−３０℃以下の温度に設定された状態で、上述の処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルによってエッチング対象膜ＥＦがエッチングされると、エッチング対象膜ＥＦのエッチングレートが高くなる。 Step ST3 includes main etching ST31 and overetching ST32. In the main etching ST31, in a state where the temperature of the electrostatic chuck 20 is set to a temperature of −30 ° C. or lower by the temperature adjusting mechanism 24 (see FIG. 5), etching is performed by ions and / or radicals from the plasma of the above-mentioned processing gas. The target film EF is etched. With the temperature of the electrostatic chuck 20, that is, the temperature of the workpiece W set to -30 ° C or lower, the etching target film EF is etched by ions and / or radicals from the plasma of the processing gas described above. Then, the etching rate of the etching target film EF becomes high.

オーバーエッチングＳＴ３２は、メインエッチングＳＴ３１の実行後に実行される。マスクＭＫが複数の開口を提供している場合には、メインエッチングＳＴ３１によるエッチングでは複数の開口の下方においてエッチング対象膜ＥＦが均一にエッチングされないことがある。即ち、メインエッチングＳＴ３１によってマスクＭＫの一部の開口の下方において下地層ＵＬに到達するまでエッチング対象膜ＥＦがエッチングされたときに、マスクＭＫの別の一部の開口の下方においてはエッチング対象膜ＥＦが下地層ＵＬ上で僅かに残されることがある。オーバーエッチングＳＴ３２は、このようにマスクＭＫの別の一部の開口の下方において残されたエッチング対象膜ＥＦをエッチングして、マスクＭＫの全ての開口の下方において、エッチング対象膜ＥＦを均一に除去するために、実行される。 The overetching ST32 is executed after the execution of the main etching ST31. When the mask MK provides a plurality of openings, the etching target film EF may not be uniformly etched below the plurality of openings in the etching by the main etching ST31. That is, when the etching target film EF is etched by the main etching ST31 until it reaches the base layer UL below a part of the opening of the mask MK, the etching target film is below another part of the opening of the mask MK. A small amount of EF may be left on the underlying layer UL. The over-etching ST32 etches the etching target film EF left below the other partial opening of the mask MK in this way, and uniformly removes the etching target film EF below all the openings of the mask MK. To be executed.

オーバーエッチングＳＴ３２においても、上述した処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルによってエッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。一実施形態において、オーバーエッチングＳＴ３２は、静電チャック２０の温度、即ち、被加工物Ｗの温度が、温度調整機構２４によって−３０℃より高く、０℃よりも低い温度に設定された状態で、実行される。図５におけるオーバーエッチングＳＴ３２の実行期間の、一点鎖線で示す静電チャックの温度を参照されたい。オーバーエッチングＳＴ３２の実行時の被加工物Ｗの温度がメインエッチングＳＴ３１の実行時の被加工物の温度よりも高いと、オーバーエッチングＳＴ３２によるエッチング対象膜ＥＦのエッチングレートが低下する。これにより、エッチング対象膜ＥＦのエッチング量の制御性が高められる。また、下地層ＵＬのダメージが抑制される。なお、オーバーエッチングＳＴ３２の実行時の静電チャック２０の温度は、−３０℃より高く０℃よりも低い温度に限定されるものではない。 Also in the over-etching ST32, the etching target film EF is etched by the ions and / or radicals from the plasma of the processing gas described above. In one embodiment, the overetching ST32 is in a state where the temperature of the electrostatic chuck 20, that is, the temperature of the workpiece W is set to a temperature higher than −30 ° C. and lower than 0 ° C. by the temperature adjusting mechanism 24. , Will be executed. Please refer to the temperature of the electrostatic chuck shown by the alternate long and short dash line during the execution period of the overetch ST32 in FIG. If the temperature of the workpiece W when the overetching ST32 is executed is higher than the temperature of the workpiece W when the main etching ST31 is executed, the etching rate of the etching target film EF by the overetching ST32 decreases. As a result, the controllability of the etching amount of the etching target film EF is enhanced. In addition, damage to the underlying layer UL is suppressed. The temperature of the electrostatic chuck 20 when the overetching ST32 is executed is not limited to a temperature higher than −30 ° C. and lower than 0 ° C.

次いで、方法ＭＴでは、工程ＳＴ４が実行される。工程ＳＴ４では、静電チャック２０の除電が行われる。静電チャック２０の除電では、被加工物Ｗを静電チャック２０が保持しているときに当該静電チャック２０の電極に印加される電圧とは逆極性の電圧が静電チャック２０の電極に印加される。 Then, in the method MT, step ST4 is executed. In step ST4, static electricity of the electrostatic chuck 20 is removed. In static electricity elimination of the electrostatic chuck 20, a voltage having a polarity opposite to the voltage applied to the electrode of the electrostatic chuck 20 when the workpiece W is held by the electrostatic chuck 20 is applied to the electrode of the electrostatic chuck 20. It is applied.

図７は、堆積物が形成された状態を示す図である。上述した処理ガスのプラズマが生成されると、炭素、又は、炭素及びフッ素を含むプラズマ生成物が発生する。プラズマ生成物は、工程ＳＴ３のエッチングの実行中にはチャンバ本体１２の内壁面に付着して堆積物を形成する。プラズマ生成物は、特に低温の箇所において即座に凝縮又は凝固して、厚い堆積物を形成する。したがって、工程ＳＴ３のエッチングの終了後に、静電チャック２０及び被加工物Ｗの温度が−３０℃以下の温度のままであると、チャンバ本体１２の内壁面に付着している堆積物から発生するガスが、被加工物Ｗ上で凝縮又は凝固して、厚い堆積物を形成する。その結果、図７に示すように、チャンバ本体１２の内壁面、ステージ１６の表面、及び、被加工物Ｗの表面上に堆積物ＤＰが形成される。 FIG. 7 is a diagram showing a state in which sediment is formed. When the plasma of the processing gas described above is generated, carbon or a plasma product containing carbon and fluorine is generated. The plasma product adheres to the inner wall surface of the chamber body 12 to form deposits during the etching of step ST3. Plasma products quickly condense or solidify, especially at cold locations, to form thick deposits. Therefore, if the temperatures of the electrostatic chuck 20 and the workpiece W remain at −30 ° C. or lower after the etching of the step ST3 is completed, they are generated from the deposits adhering to the inner wall surface of the chamber body 12. The gas condenses or solidifies on the workpiece W to form a thick deposit. As a result, as shown in FIG. 7, deposit DP is formed on the inner wall surface of the chamber body 12, the surface of the stage 16, and the surface of the workpiece W.

ここで、堆積物の形成に関する調査のために行った第１の実験及び第２の実験について説明する。第１の実験では、プラズマ処理装置１０を用いてメインエッチングＳＴ３１を行った直後に、チャンバ１２ｃ内にシリコンウエハを搬入して、当該シリコンウエハを静電チャック２０上に載置し、当該シリコンウエハを静電チャック２０上で放置した。シリコンウエハがその上に載置されているときの静電チャック２０の温度は、メインエッチングＳＴ３１の実行時の静電チャック２０の温度と同一の温度に維持した。そして、シリコンウエハ上に形成された堆積物の厚みを測定した。第１の実験では、静電チャック２０上でシリコンウエハを放置する時間を種々の時間に設定した。そして、静電チャック２０上でシリコンウエハを放置した時間とシリコンウエハ上に形成された堆積物の厚みとの関係を求めた。第１の実験におけるメインエッチングＳＴ３１では、チャンバ１２ｃの圧力は２５［ｍＴｏｒｒ］（３．３３３［Ｐａ］）であり、第１の高周波の周波数、パワーはそれぞれ４０［ＭＨｚ］、１［ｋＷ］であり、第２の高周波の周波数、パワーはそれぞれ３［ＭＨｚ］、５［ｋＷ］であり、処理ガスはＨ２ガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨ４ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、及び、ＮＦ３ガスの混合ガスであり、静電チャック２０の温度は−６０［℃］であり、処理時間は６００［秒］であった。なお、シリコンウエハ上の堆積物の厚みは、チャンバ内のパーツ及びチャンバ本体の内壁面の全体に堆積物が付着する程度に十分に長い時間だけメインエッチングＳＴ３１を実行した場合には、当該メインエッチングの時間には依存しなかった。 Here, the first experiment and the second experiment conducted for the investigation on the formation of sediments will be described. In the first experiment, immediately after the main etching ST31 was performed using the plasma processing apparatus 10, a silicon wafer was carried into the chamber 12c, the silicon wafer was placed on the electrostatic chuck 20, and the silicon wafer was placed. Was left on the electrostatic chuck 20. The temperature of the electrostatic chuck 20 when the silicon wafer was placed on the silicon wafer was maintained at the same temperature as the temperature of the electrostatic chuck 20 when the main etching ST31 was executed. Then, the thickness of the deposit formed on the silicon wafer was measured. In the first experiment, the time for leaving the silicon wafer on the electrostatic chuck 20 was set to various times. Then, the relationship between the time that the silicon wafer was left on the electrostatic chuck 20 and the thickness of the deposit formed on the silicon wafer was determined. In the main etching ST31 in the first experiment, the pressure of the chamber 12c is 25 [mTorr] (3.333 [Pa]), and the frequency and power of the first high frequency are 40 [MHz] and 1 [kW], respectively. Yes, the frequency and power of the second high frequency are 3 [MHz] and 5 [kW], respectively, and the processing gases are H 2 gas, CH 2 F 2 gas, CH 4 gas, C 4 F 8 gas, and NF. It was a mixed gas of three gases, the temperature of the electrostatic chuck 20 was −60 [° C.], and the processing time was 600 [seconds]. The thickness of the deposits on the silicon wafer is the main etching when the main etching ST31 is performed for a sufficiently long time so that the deposits adhere to the parts in the chamber and the entire inner wall surface of the chamber body. Did not depend on the time.

第１の実験によって得た、静電チャック２０上でシリコンウエハを放置した時間とシリコンウエハ上に形成された堆積物の厚みとの関係を、図８のグラフに示す。図８のグラフにおいて横軸は、静電チャック２０上でシリコンウエハを放置した時間を示しており、縦軸は、堆積物の厚みを示している。図８に示すように、静電チャック２０の温度をメインエッチングＳＴ３１の実行時の温度のまま維持すると、シリコンウエハ上に形成される堆積物の厚みは急速に増加していた。このことから、上述した処理ガスのプラズマによるエッチングを静電チャック２０の温度を低温に設定した状態で実行した後に、静電チャック２０の温度を低温のまま維持すると、静電チャック２０上の被加工物に急速に厚い堆積物が形成されることが確認された。 The graph of FIG. 8 shows the relationship between the time when the silicon wafer was left on the electrostatic chuck 20 and the thickness of the deposits formed on the silicon wafer obtained by the first experiment. In the graph of FIG. 8, the horizontal axis represents the time when the silicon wafer is left on the electrostatic chuck 20, and the vertical axis represents the thickness of the deposit. As shown in FIG. 8, when the temperature of the electrostatic chuck 20 was maintained at the temperature at the time of executing the main etching ST31, the thickness of the deposit formed on the silicon wafer increased rapidly. From this, if the temperature of the electrostatic chuck 20 is maintained at a low temperature after the above-mentioned etching of the processing gas by plasma is performed with the temperature of the electrostatic chuck 20 set to a low temperature, the cover on the electrostatic chuck 20 It was confirmed that thick deposits were rapidly formed on the work piece.

第２の実験では、プラズマ処理装置１０を用いてメインエッチングＳＴ３１を行った直後に、チャンバ１２ｃ内にシリコンウエハを搬入して、当該シリコンウエハを静電チャック２０上に載置し、当該シリコンウエハを静電チャック２０上で３００秒間放置した。
そして、シリコンウエハ上に形成される堆積物の厚みを測定した。第２の実験では、メインエッチングＳＴ３１の実行後の静電チャック２０の温度を種々の温度に設定した。そして、メインエッチングＳＴ３１の実行後の静電チャック２０の温度と堆積物の厚みの関係を求めた。第２の実験におけるメインエッチングＳＴ３１の処理条件は、第１の実験におけるメインエッチングＳＴ３１の処理条件と同一であった。 In the second experiment, immediately after the main etching ST31 was performed using the plasma processing apparatus 10, a silicon wafer was carried into the chamber 12c, the silicon wafer was placed on the electrostatic chuck 20, and the silicon wafer was placed. Was left on the electrostatic chuck 20 for 300 seconds.
Then, the thickness of the deposit formed on the silicon wafer was measured. In the second experiment, the temperature of the electrostatic chuck 20 after the execution of the main etching ST31 was set to various temperatures. Then, the relationship between the temperature of the electrostatic chuck 20 and the thickness of the deposit after the execution of the main etching ST31 was obtained. The processing conditions for the main etching ST31 in the second experiment were the same as the processing conditions for the main etching ST31 in the first experiment.

第２の実験によって得た、静電チャックの温度と堆積物の厚みの関係を図９のグラフに示す。図９のグラフにおいて横軸は、メインエッチングＳＴ３１の実行後の静電チャック２０の温度を示しており、縦軸は堆積物の厚みを示している。図９に示すように、メインエッチングＳＴ３１の実行後に静電チャック２０の温度が低温のまま維持されると、シリコンウエハ上に厚い堆積物が形成されることが確認された。一方、メインエッチングＳＴ３１の実行後に静電チャック２０の温度が０℃以上の温度に設定されると、シリコンウエハ上の堆積物は殆ど除去されることが確認された。 The relationship between the temperature of the electrostatic chuck and the thickness of the deposit obtained by the second experiment is shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 9, the horizontal axis represents the temperature of the electrostatic chuck 20 after the execution of the main etching ST31, and the vertical axis represents the thickness of the deposit. As shown in FIG. 9, it was confirmed that when the temperature of the electrostatic chuck 20 was maintained at a low temperature after the execution of the main etching ST31, thick deposits were formed on the silicon wafer. On the other hand, it was confirmed that when the temperature of the electrostatic chuck 20 was set to a temperature of 0 ° C. or higher after the execution of the main etching ST31, most of the deposits on the silicon wafer were removed.

以上説明した第１の実験及び第２の実験から分かるように、上述した処理ガスのプラズマによるエッチングが終了した後、被加工物Ｗをチャンバ１２ｃから搬出するまでの間に、静電チャック２０の温度、即ち被加工物Ｗの温度は、０℃以上の温度に設定されるべきである。また、工程ＳＴ３のエッチング又はメインエッチングＳＴ３１が終了した後に、静電チャック２０及び被加工物Ｗは、即座に昇温されるべきである。 As can be seen from the first experiment and the second experiment described above, after the above-mentioned etching of the processing gas by plasma is completed and before the workpiece W is carried out from the chamber 12c, the electrostatic chuck 20 The temperature, that is, the temperature of the workpiece W should be set to a temperature of 0 ° C. or higher. Further, after the etching of the step ST3 or the main etching ST31 is completed, the electrostatic chuck 20 and the workpiece W should be heated immediately.

方法ＭＴでは、被加工物Ｗ上の堆積物の量を減少させるために、工程ＳＴ５が実行される。工程ＳＴ５では、静電チャック２０の温度が０℃以上の温度に上昇される。したがって、被加工物Ｗの温度も、０℃以上の温度に上昇される。工程ＳＴ５では、第２の温度調節器２４ｂと流路１８ｆとの間で第２の熱交換媒体が循環される。 In the method MT, step ST5 is performed in order to reduce the amount of deposits on the workpiece W. In step ST5, the temperature of the electrostatic chuck 20 is raised to a temperature of 0 ° C. or higher. Therefore, the temperature of the workpiece W is also raised to a temperature of 0 ° C. or higher. In step ST5, the second heat exchange medium is circulated between the second temperature controller 24b and the flow path 18f.

一実施形態では、工程ＳＴ５は工程ＳＴ３の実行の直後に実行される。具体的に、工程ＳＴ５は、工程ＳＴ４における静電チャック２０の除電中に実行される。図５における工程ＳＴ４の実行期間の、実線で示す静電チャックの温度を参照されたい。この工程ＳＴ５の実行により、工程ＳＴ３の実行の直後に静電チャック２０及び被加工物Ｗが昇温される。 In one embodiment, step ST5 is executed immediately after execution of step ST3. Specifically, step ST5 is executed during static electricity removal of the electrostatic chuck 20 in step ST4. Please refer to the temperature of the electrostatic chuck shown by the solid line during the execution period of step ST4 in FIG. By executing this step ST5, the temperature of the electrostatic chuck 20 and the workpiece W is raised immediately after the execution of step ST3.

別の実施形態では、工程ＳＴ５は、メインエッチングＳＴ３１の実行の直後に実行される。具体的に、工程ＳＴ５は、オーバーエッチングＳＴ３２と並行して実行される。図５におけるオーバーエッチングＳＴ３２の実行期間の、破線で示す静電チャックの温度を参照されたい。この工程ＳＴ５の実行により、メインエッチングＳＴ３１の実行の直後に静電チャック２０及び被加工物Ｗが昇温される。 In another embodiment, step ST5 is performed immediately after execution of main etching ST31. Specifically, step ST5 is executed in parallel with overetching ST32. Please refer to the temperature of the electrostatic chuck shown by the broken line during the execution period of the overetching ST32 in FIG. By executing this step ST5, the temperature of the electrostatic chuck 20 and the workpiece W is raised immediately after the execution of the main etching ST31.

図１０は、工程ＳＴ５の実行後の状態を示す図である。工程ＳＴ５が実行されて、静電チャック２０の温度及び被加工物Ｗの温度が０℃以上の温度になると、図１０に示すように、被加工物Ｗ上の堆積物ＤＰの量が減少されるか、被加工物Ｗ上の堆積物ＤＰが除去される。 FIG. 10 is a diagram showing a state after the execution of the step ST5. When step ST5 is executed and the temperature of the electrostatic chuck 20 and the temperature of the workpiece W become 0 ° C. or higher, the amount of deposit DP on the workpiece W is reduced as shown in FIG. Or, the deposit DP on the workpiece W is removed.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ６が実行される。工程ＳＴ６では、チャンバ１２ｃから被加工物Ｗが搬出される。工程ＳＴ６の実行中には、静電チャック２０の温度は、図５に示すように、０℃以上の温度に維持される。 In the method MT, step ST6 is then executed. In step ST6, the workpiece W is carried out from the chamber 12c. During the execution of step ST6, the temperature of the electrostatic chuck 20 is maintained at a temperature of 0 ° C. or higher as shown in FIG.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ７が実行される。工程ＳＴ７では、クリーニングが実行される。一実施形態において、工程ＳＴ７は、図５に示すように、工程ＳＴ７１、工程ＳＴ７２、工程ＳＴ７３、工程ＳＴ７４、及び、工程ＳＴ７５を含む。工程ＳＴ７１では、クリーニングのためにダミーウエハがチャンバ１２ｃ内に搬入され、静電チャック２０によって保持される。 In the method MT, step ST7 is then executed. In step ST7, cleaning is performed. In one embodiment, step ST7 includes step ST71, step ST72, step ST73, step ST74, and step ST75, as shown in FIG. In step ST71, a dummy wafer is carried into the chamber 12c for cleaning and held by the electrostatic chuck 20.

続く工程ＳＴ７２では、クリーニングガスのプラズマがチャンバ１２ｃ内において生成される。クリーニングガスは、酸素含有ガスを含む。酸素含有ガスは、例えば酸素ガス（Ｏ２ガス）、一酸化炭素ガス、又は、二酸化炭素ガスであり得る。工程ＳＴ７２では、ガスソース群４０からチャンバ１２ｃにクリーニングガスが供給される。また、第１の高周波電源６２からの第１の高周波が、プラズマの生成のために供給される。 In the subsequent step ST72, a plasma of cleaning gas is generated in the chamber 12c. The cleaning gas includes an oxygen-containing gas. The oxygen-containing gas can be, for example, oxygen gas (O 2 gas), carbon monoxide gas, or carbon dioxide gas. In step ST72, cleaning gas is supplied from the gas source group 40 to the chamber 12c. Further, the first high frequency from the first high frequency power supply 62 is supplied for plasma generation.

続く工程ＳＴ７３では、静電チャック２０の除電が行われる。静電チャック２０の除電は、工程ＳＴ４と同様の工程である。そして、工程ＳＴ７４において、ダミーウエハがチャンバ１２ｃから搬出される。 In the subsequent step ST73, static electricity of the electrostatic chuck 20 is removed. The static electricity elimination of the electrostatic chuck 20 is the same process as in step ST4. Then, in step ST74, the dummy wafer is carried out from the chamber 12c.

続く工程ＳＴ７５では、ダミーウエハといった物体が静電チャック２０上に載置されていない状態で、クリーニングガスのプラズマがチャンバ１２ｃ内で生成される。工程ＳＴ７５におけるクリーニングガスは、工程ＳＴ７２におけるクリーニングガスと同様のガスである。また、工程ＳＴ７５におけるプラズマの生成は、工程ＳＴ７２と同様に実行される。図１１は、工程ＳＴ７の実行後の状態を示す図である。図１１に示すように、工程ＳＴ７の実行により、チャンバ本体１２の内壁面及びステージ１６の表面から堆積物ＤＰが除去される。 In the subsequent step ST75, plasma of cleaning gas is generated in the chamber 12c in a state where an object such as a dummy wafer is not placed on the electrostatic chuck 20. The cleaning gas in step ST75 is the same gas as the cleaning gas in step ST72. Further, the plasma generation in the step ST75 is executed in the same manner as in the step ST72. FIG. 11 is a diagram showing a state after the execution of the step ST7. As shown in FIG. 11, by executing the step ST7, the deposit DP is removed from the inner wall surface of the chamber body 12 and the surface of the stage 16.

工程ＳＴ７の実行中の静電チャック２０の温度は、任意の温度に設定され得る。一実施形態では、図５に示すように、工程ＳＴ７１の開始時から工程ＳＴ７５の実行期間の途中まで、静電チャック２０の温度は０℃以上の温度に維持される。そして、工程ＳＴ７５の途中から、静電チャック２０の温度は低下される。或いは、工程ＳＴ７１においては、静電チャック２０の温度は０℃以上の温度に維持される。そして、工程ＳＴ７２の開始時から静電チャック２０の温度は低下される。 The temperature of the electrostatic chuck 20 during the execution of step ST7 can be set to any temperature. In one embodiment, as shown in FIG. 5, the temperature of the electrostatic chuck 20 is maintained at a temperature of 0 ° C. or higher from the start of the step ST71 to the middle of the execution period of the step ST75. Then, the temperature of the electrostatic chuck 20 is lowered from the middle of the step ST75. Alternatively, in step ST71, the temperature of the electrostatic chuck 20 is maintained at a temperature of 0 ° C. or higher. Then, the temperature of the electrostatic chuck 20 is lowered from the start of the step ST72.

再び図１を参照すると、方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ８が実行される。工程ＳＴ８では、別の被加工物を処理するか否かが判定される。別の被加工物を処理する場合には、工程ＳＴ１からの処理が再び実行される。一方、別の被加工物を処理しない場合には、方法ＭＴは終了する。 With reference to FIG. 1 again, in method MT, step ST8 is then performed. In step ST8, it is determined whether or not to process another workpiece. When processing another workpiece, the process from step ST1 is executed again. On the other hand, when another workpiece is not processed, the method MT ends.

方法ＭＴでは、上述した工程ＳＴ３の実行中に、工程ＳＴ９が並行して実行される。工程ＳＴ９では、中断条件が満たされるか否かが判定される。中断条件は、工程ＳＴ３の実行中に異常が発生した場合に満たされる。中断条件が満たされるものと判定されると、工程ＳＴ１０が実行される。工程ＳＴ１０では、静電チャック２０の除電が行われる。工程ＳＴ１０は工程ＳＴ４と同様の工程である。次いで、工程ＳＴ１１が実行される。工程ＳＴ１１では静電チャック２０の温度が上昇される。工程ＳＴ１１では、第２の温度調節器２４ｂと流路１８ｆとの間で第２の熱交換媒体が循環される。なお、工程ＳＴ１１は、工程ＳＴ１０と並行して実行されてもよい。図６における工程ＳＴ１０の実行中の静電チャックの温度を参照されたい。続く工程ＳＴ１２では、被加工物Ｗがチャンバ１２ｃから搬出される。そして、方法ＭＴは終了する。 In the method MT, the process ST9 is executed in parallel during the execution of the above-mentioned process ST3. In step ST9, it is determined whether or not the interruption condition is satisfied. The interruption condition is satisfied when an abnormality occurs during the execution of step ST3. If it is determined that the interruption condition is satisfied, step ST10 is executed. In step ST10, static electricity of the electrostatic chuck 20 is removed. The process ST10 is the same process as the process ST4. Then, step ST11 is executed. In step ST11, the temperature of the electrostatic chuck 20 is raised. In step ST11, the second heat exchange medium is circulated between the second temperature controller 24b and the flow path 18f. The step ST11 may be executed in parallel with the step ST10. See the temperature of the electrostatic chuck during the execution of step ST10 in FIG. In the subsequent step ST12, the workpiece W is carried out from the chamber 12c. Then, the method MT ends.

方法ＭＴでは、工程ＳＴ３の実行の直後又はメインエッチングＳＴ３１の実行の直後に静電チャック２０の温度、ひいては被加工物Ｗの温度が０℃以上の温度に上昇されるので、被加工物Ｗをチャンバから搬出するときには、被加工物Ｗ上の堆積物ＤＰが除去されているか、その量が減少されている。 In the method MT, the temperature of the electrostatic chuck 20 and the temperature of the workpiece W are raised to a temperature of 0 ° C. or higher immediately after the execution of the step ST3 or immediately after the execution of the main etching ST31. When removed from the chamber, the sediment DP on the workpiece W has been removed or reduced in amount.

一実施形態においては、上述したように、工程ＳＴ５は、工程ＳＴ４の実行時に実行される。即ち、工程ＳＴ３と工程ＳＴ６との間の期間に行われる静電チャック２０の除電と並行して工程ＳＴ５が実行される。したがって、静電チャック２０の昇温のための単独の期間が不要となる。故に、工程ＳＴ３のエッチングの終了時から工程ＳＴ６の被加工物Ｗの搬出までの時間が短縮される。 In one embodiment, as described above, step ST5 is performed when step ST4 is executed. That is, the process ST5 is executed in parallel with the static electricity elimination of the electrostatic chuck 20 performed during the period between the process ST3 and the process ST6. Therefore, a single period for raising the temperature of the electrostatic chuck 20 becomes unnecessary. Therefore, the time from the end of etching in step ST3 to the delivery of the workpiece W in step ST6 is shortened.

別の実施形態においては、上述したように、工程ＳＴ５は、オーバーエッチングＳＴ３２の実行時に実行される。即ち、工程ＳＴ５の静電チャック２０の昇温が、オーバーエッチングＳＴ３２と並行して実行される。したがって、静電チャック２０の昇温のための単独の期間が不要となる。故に、工程ＳＴ３のエッチングの終了時から工程ＳＴ６の被加工物Ｗの搬出までの時間が短縮される。 In another embodiment, as described above, step ST5 is performed when overetching ST32 is performed. That is, the temperature rise of the electrostatic chuck 20 in the step ST5 is executed in parallel with the overetching ST32. Therefore, a single period for raising the temperature of the electrostatic chuck 20 becomes unnecessary. Therefore, the time from the end of etching in step ST3 to the delivery of the workpiece W in step ST6 is shortened.

また、温度調整機構２４によれば、工程ＳＴ５の実行開始時に、流路１８ｆに供給する熱交換媒体を低温の第１の熱交換媒体から高温の第２の熱交換媒体に高速に切り替えることが可能となる。 Further, according to the temperature adjusting mechanism 24, at the start of execution of the step ST5, the heat exchange medium supplied to the flow path 18f can be switched from the low temperature first heat exchange medium to the high temperature second heat exchange medium at high speed. It will be possible.

以下、方法ＭＴの実行に用いることが可能な別の実施形態のプラズマ処理装置について説明する。図１２は、図１に示す方法の実行に用いることが可能なプラズマ処理装置の別の例を概略的に示す図である。図１２に示すプラズマ処理装置１００は、容量結合型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置１００は、チャンバ本体１１２及びステージ１１６を備えている。チャンバ本体１１２は、略円筒形状を有しており、その内部空間をチャンバ１１２ｃとして提供している。チャンバ本体１１２は、例えば、アルミニウムから形成されている。チャンバ本体１１２のチャンバ１２ｃ側の表面には、酸化イットリウム膜といった耐プラズマ性を有するセラミックス製の皮膜が形成されている。このチャンバ本体１１２は接地されている。また、チャンバ本体１１２の側壁には、被加工物Ｗをチャンバ１１２ｃに搬入し、また、チャンバ１１２ｃから搬出するための開口１１２ｐが形成されている。この開口１１２ｐは、ゲートバルブＧＶによって開閉することが可能となっている。 Hereinafter, another embodiment of the plasma processing apparatus that can be used to execute the method MT will be described. FIG. 12 is a diagram schematically showing another example of a plasma processing apparatus that can be used to carry out the method shown in FIG. The plasma processing apparatus 100 shown in FIG. 12 is a capacitively coupled plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 100 includes a chamber body 112 and a stage 116. The chamber body 112 has a substantially cylindrical shape, and the internal space thereof is provided as the chamber 112c. The chamber body 112 is made of, for example, aluminum. On the surface of the chamber body 112 on the chamber 12c side, a film made of ceramics having plasma resistance such as an yttrium oxide film is formed. The chamber body 112 is grounded. Further, on the side wall of the chamber main body 112, an opening 112p for carrying the workpiece W into the chamber 112c and carrying it out from the chamber 112c is formed. The opening 112p can be opened and closed by the gate valve GV.

ステージ１１６は、被加工物Ｗをチャンバ１１２ｃ内で支持するように構成されている。ステージ１１６は、被加工物Ｗを吸着する機能、被加工物Ｗの温度を調整する機能、及び、静電チャックの基台に高周波を伝送する構造を有している。このステージ１１６の詳細については、後述する。 The stage 116 is configured to support the workpiece W in the chamber 112c. The stage 116 has a function of adsorbing the workpiece W, a function of adjusting the temperature of the workpiece W, and a structure of transmitting a high frequency to the base of the electrostatic chuck. Details of this stage 116 will be described later.

プラズマ処理装置１００は、上部電極１３０を更に備えている。上部電極１３０は、チャンバ本体１１２の上部開口内に配置されており、ステージ１１６の下部電極と略平行に配置されている。上部電極１３０とチャンバ本体１１２との間には、絶縁性の支持部材１３２が介在している。 The plasma processing apparatus 100 further includes an upper electrode 130. The upper electrode 130 is arranged in the upper opening of the chamber body 112 and is arranged substantially parallel to the lower electrode of the stage 116. An insulating support member 132 is interposed between the upper electrode 130 and the chamber body 112.

上部電極１３０は、天板１３４及び支持体１３６を有している。天板１３４は、略円盤状形状を有している。天板１３４は、導電性を有し得る。天板１３４は、例えば、シリコンから形成されている。或いは、天板１３４は、アルミニウムから形成されており、その表面には、耐プラズマ性のセラミックス皮膜が形成されている。この天板１３４には、複数のガス吐出孔１３４ａが形成されている。ガス吐出孔１３４ａは、略鉛直方向に延びている。 The upper electrode 130 has a top plate 134 and a support 136. The top plate 134 has a substantially disk-like shape. The top plate 134 may have conductivity. The top plate 134 is made of, for example, silicon. Alternatively, the top plate 134 is formed of aluminum, and a plasma-resistant ceramic film is formed on the surface thereof. A plurality of gas discharge holes 134a are formed in the top plate 134. The gas discharge hole 134a extends in a substantially vertical direction.

支持体１３６は、天板１３４を着脱自在に支持している。支持体１３６は、例えば、アルミニウムから形成されている。支持体１３６には、ガス拡散室１３６ａが形成されている。このガス拡散室１３６ａからは、複数のガス吐出孔１３４ａにそれぞれ連通する複数の孔１３６ｂが延びている。また、ガス拡散室１３６ａには、ポート１３６ｃを介して配管１３８が接続している。この配管１３８には、プラズマ処理装置１０と同様に、ガスソース群４０が、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して接続されている。 The support 136 detachably supports the top plate 134. The support 136 is made of, for example, aluminum. A gas diffusion chamber 136a is formed in the support 136. A plurality of holes 136b communicating with the plurality of gas discharge holes 134a extend from the gas diffusion chamber 136a. Further, a pipe 138 is connected to the gas diffusion chamber 136a via a port 136c. Similar to the plasma processing device 10, the gas source group 40 is connected to the pipe 138 via the valve group 42 and the flow rate controller group 44.

プラズマ処理装置１００は、排気装置１５０を更に備えている。排気装置１５０は、圧力調整器、及び、ターボ分子ポンプといった一以上の真空ポンプを含んでいる。この排気装置１５０は、チャンバ本体１１２に形成された排気口に接続されている。 The plasma processing device 100 further includes an exhaust device 150. The exhaust device 150 includes a pressure regulator and one or more vacuum pumps such as a turbo molecular pump. The exhaust device 150 is connected to an exhaust port formed in the chamber body 112.

プラズマ処理装置１００は、制御部ＭＣＵを更に備えている。制御部ＭＣＵは、プラズマ処理装置１０の制御部ＣＵと同様の構成を有している。制御部ＭＣＵの記憶部には、プラズマ処理装置１００で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラム、及び、レシピデータが格納されている。例えば、制御部ＭＣＵの記憶部には、方法ＭＴをプラズマ処理装置１００で実行するための制御プログラム及びレシピデータが記憶されている。 The plasma processing apparatus 100 further includes a control unit MCU. The control unit MCU has the same configuration as the control unit CU of the plasma processing device 10. In the storage unit of the control unit MCU, a control program for controlling various processes executed by the plasma processing device 100 by the processor and recipe data are stored. For example, the storage unit of the control unit MCU stores a control program and recipe data for executing the method MT in the plasma processing device 100.

以下、図１２に加えて、図１３及び図１４を参照し、ステージ１１６、及び、当該ステージ１１６に付随するプラズマ処理装置１００の構成要素について詳細に説明する。図１３は、図１２に示すプラズマ処理装置のステージの一部を拡大して示す断面図である。図１４は、図１２に示すプラズマ処理装置のステージの別の一部を拡大して示す断面図である。 Hereinafter, in addition to FIG. 12, with reference to FIGS. 13 and 14, the stage 116 and the components of the plasma processing apparatus 100 associated with the stage 116 will be described in detail. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the stage of the plasma processing apparatus shown in FIG. FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing another part of the stage of the plasma processing apparatus shown in FIG.

ステージ１１６は、冷却台１１７及び静電チャック１２０を有している。冷却台１１７は、チャンバ本体１１２の底部から上方に延びる支持部材１１４によって支持されている。この支持部材１１４は、絶縁性の部材であり、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）から形成されている。また、支持部材１１４は、略円筒形状を有している。 The stage 116 has a cooling table 117 and an electrostatic chuck 120. The cooling table 117 is supported by a support member 114 extending upward from the bottom of the chamber body 112. The support member 114 is an insulating member and is made of, for example, aluminum oxide (alumina). Further, the support member 114 has a substantially cylindrical shape.

冷却台１１７は、導電性を有する金属、例えば、アルミニウムから形成されている。冷却台１１７は、略円盤形状を有している。冷却台１１７は、中央部１１７ａ及び周縁部１１７ｂを有している。中央部１１７ａは、略円盤形状を有している。中央部１１７ａは、冷却台１１７の第１上面１１７ｃを提供している。第１上面１１７ｃは、略円形の面である。 The cooling table 117 is made of a conductive metal such as aluminum. The cooling table 117 has a substantially disk shape. The cooling table 117 has a central portion 117a and a peripheral portion 117b. The central portion 117a has a substantially disk shape. The central portion 117a provides a first upper surface 117c of the cooling table 117. The first upper surface 117c is a substantially circular surface.

周縁部１１７ｂは、中央部１１７ａに連続しており、径方向（鉛直方向に延びる軸線Ｚに対して放射方向）において中央部１１７ａの外側で、周方向（軸線Ｚに対して周方向）に延在している。周縁部１１７ｂは、中央部１１７ａと共に、冷却台１１７の下面１１７ｄを提供している。また、周縁部１１７ｂは、第２上面１１７ｅを提供している。第２上面１１７ｅは、帯状の面であり、径方向において第１上面１１７ｃの外側にあり、且つ、周方向に延びている。また、第２上面１１７ｅは、鉛直方向において、第１上面１１７ｃよりも下面１１７ｄの近くにある。 The peripheral edge portion 117b is continuous with the central portion 117a and extends in the circumferential direction (circumferential direction with respect to the axis Z) outside the central portion 117a in the radial direction (radial direction with respect to the axis Z extending in the vertical direction). Exists. The peripheral portion 117b, together with the central portion 117a, provides the lower surface 117d of the cooling table 117. Further, the peripheral edge portion 117b provides a second upper surface 117e. The second upper surface 117e is a band-shaped surface, is outside the first upper surface 117c in the radial direction, and extends in the circumferential direction. Further, the second upper surface 117e is closer to the lower surface 117d than the first upper surface 117c in the vertical direction.

冷却台１１７には、給電体１１９が接続されている。給電体１１９は、例えば給電棒であり、冷却台１１７の下面１１７ｄに接続されている。給電体１１９は、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成されている。給電体１１９には、第１の高周波電源６２が整合器６６を介して接続されている。また、給電体１１９には、第２の高周波電源６４に電気的が整合器６８を介して接続されている。 A power feeding body 119 is connected to the cooling table 117. The power feeding body 119 is, for example, a power feeding rod, and is connected to the lower surface 117d of the cooling table 117. The feeder 119 is made of aluminum or an aluminum alloy. A first high frequency power supply 62 is connected to the power supply body 119 via a matching unit 66. Further, the power supply body 119 is electrically connected to the second high frequency power supply 64 via the matching unit 68.

冷却台１１７には、冷媒用の流路１１７ｆが形成されている。流路１１７ｆは、冷却台１１７内において、例えば渦巻状に延在している。この流路１１７ｆには、チラーユニットＴＵから冷媒が供給される。このチラーユニットＴＵは、一実施形態の温度調整機構の一部を構成している。流路１１７ｆに供給された冷媒は、チラーユニットＴＵに戻される。流路１１７ｆに供給される冷媒は、例えば、その気化によって吸熱し、冷却を行う冷媒である。この冷媒は、例えば、ハイドロフルオロカーボン系の冷媒であり得る。 A flow path 117f for a refrigerant is formed in the cooling table 117. The flow path 117f extends in the cooling table 117, for example, in a spiral shape. Refrigerant is supplied from the chiller unit TU to the flow path 117f. This chiller unit TU constitutes a part of the temperature adjusting mechanism of one embodiment. The refrigerant supplied to the flow path 117f is returned to the chiller unit TU. The refrigerant supplied to the flow path 117f is, for example, a refrigerant that absorbs heat by vaporization and cools the flow path 117f. This refrigerant can be, for example, a hydrofluorocarbon-based refrigerant.

静電チャック１２０は、冷却台１１７の上に設けられている。具体的に、静電チャック１２０は、冷却台１１７の第１上面１１７ｃの上に設けられている。静電チャック１２０は、基台１２１及び吸着部１２３を有している。基台１２１は、下部電極を構成しており、冷却台１１７の上に設けられている。基台１２１は、導電性を有している。基台１２１は、例えば、窒化アルミニウム又は炭化ケイ素に導電性を付与したセラミックス製であってもよく、或いは、金属（例えば、チタン）製であってもよい。 The electrostatic chuck 120 is provided on the cooling table 117. Specifically, the electrostatic chuck 120 is provided on the first upper surface 117c of the cooling table 117. The electrostatic chuck 120 has a base 121 and a suction portion 123. The base 121 constitutes a lower electrode and is provided on the cooling base 117. The base 121 has conductivity. The base 121 may be made of, for example, ceramics obtained by imparting conductivity to aluminum nitride or silicon carbide, or may be made of a metal (for example, titanium).

基台１２１は、略円盤形状を有している。基台１２１は、中央部１２１ａ及び周縁部１２１ｂを有している。中央部１２１ａは、略円盤形状を有している。中央部１２１ａは、基台１２１の第１上面１２１ｃを提供している。第１上面１２１ｃは、略円形の面である。 The base 121 has a substantially disk shape. The base 121 has a central portion 121a and a peripheral portion 121b. The central portion 121a has a substantially disk shape. The central portion 121a provides a first upper surface 121c of the base 121. The first upper surface 121c is a substantially circular surface.

周縁部１２１ｂは、中央部１２１ａに連続しており、径方向において中央部１２１ａの外側で、周方向に延在している。周縁部１２１ｂは、中央部１２１ａと共に、基台１２１の下面１２１ｄを提供している。また、周縁部１２１ｂは、第２上面１２１ｅを提供している。この第２上面１２１ｅは、帯状の面であり、径方向において第１上面１２１ｃの外側で周方向に延びている。また、第２上面１２１ｅは、鉛直方向において、第１上面１２１ｃよりも下面１２１ｄの近くにある。 The peripheral edge portion 121b is continuous with the central portion 121a, extends outside the central portion 121a in the radial direction, and extends in the circumferential direction. The peripheral edge portion 121b, together with the central portion 121a, provides the lower surface 121d of the base 121. Further, the peripheral edge portion 121b provides a second upper surface portion 121e. The second upper surface 121e is a band-shaped surface, and extends in the circumferential direction outside the first upper surface 121c in the radial direction. Further, the second upper surface 121e is closer to the lower surface 121d than the first upper surface 121c in the vertical direction.

吸着部１２３は、基台１２１上に設けられている。吸着部１２３は、当該吸着部１２３と基台１２１との間に介在させた金属を用いた金属接合により、基台１２１に結合されている。吸着部１２３は、略円盤形状を有しており、セラミックスから形成されている。吸着部１２３を構成するセラミックスは、室温（例えば、２０度）以上、４００℃以下の温度範囲において、１×１０１５Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有するセラミックスであり得る。このようなセラミックスとして、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）が用いられ得る。 The suction portion 123 is provided on the base 121. The suction portion 123 is bonded to the base 121 by a metal bond using a metal interposed between the suction portion 123 and the base 121. The suction portion 123 has a substantially disk shape and is made of ceramics. The ceramics constituting the adsorption unit 123 may be ceramics having a volume resistivity of 1 × 10 15 Ω · cm or more in a temperature range of room temperature (for example, 20 degrees) or more and 400 ° C. or less. As such ceramics, for example, aluminum oxide (alumina) can be used.

静電チャック１２０は、軸線Ｚ、即ち静電チャック１２０の中心軸線に対して同心の複数の領域ＲＮを含んでいる。一例において、静電チャック１２０は、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び、第３領域Ｒ３を含んでいる。第１領域Ｒ１は、軸線Ｚに交差しており、第３領域Ｒ３は、静電チャック１２０のエッジを含む領域であり、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３との間にある。一例では、第１領域Ｒ１は、静電チャック１２０の中心から半径１２０ｍｍまでの領域であり、第２領域Ｒ２は、静電チャック１２０において半径１２０ｍｍから半径１３５ｍｍまでの領域であり、第３領域Ｒ３は、静電チャック１２０において半径１３５ｍｍから半径１５０ｍｍまでの領域である。なお、静電チャック１２０の領域の個数は、一以上の任意の個数であり得る。 The electrostatic chuck 120 includes a plurality of regions RN concentric with the axis Z, that is, the central axis of the electrostatic chuck 120. In one example, the electrostatic chuck 120 includes a first region R1, a second region R2, and a third region R3. The first region R1 intersects the axis Z, the third region R3 is a region including the edge of the electrostatic chuck 120, and the second region R2 is between the first region R1 and the third region R3. It is in. In one example, the first region R1 is a region from the center of the electrostatic chuck 120 to a radius of 120 mm, the second region R2 is a region of the electrostatic chuck 120 from a radius of 120 mm to a radius of 135 mm, and the third region R3 Is a region from a radius of 135 mm to a radius of 150 mm in the electrostatic chuck 120. The number of regions of the electrostatic chuck 120 may be any number of one or more.

静電チャック１２０の吸着部１２３は、吸着用電極１２５を内蔵している。吸着用電極１２５は膜状の電極であり、当該吸着用電極１２５には、直流電源２２がスイッチを介して電気的に接続されている。直流電源２２からの直流電圧が吸着用電極１２５に与えられると、吸着部１２３はクーロン力といった静電力を発生し、当該静電力によって被加工物Ｗを保持する。 The suction portion 123 of the electrostatic chuck 120 has a built-in suction electrode 125. The suction electrode 125 is a film-shaped electrode, and a DC power supply 22 is electrically connected to the suction electrode 125 via a switch. When a DC voltage from the DC power supply 22 is applied to the suction electrode 125, the suction unit 123 generates an electrostatic force such as a Coulomb force, and the work piece W is held by the electrostatic force.

吸着部１２３は、複数のヒータＨＮを更に内蔵している。これら複数のヒータＨＮは、一実施形態の温度調整機構の一部を構成している。複数のヒータＨＮは、静電チャックの上記複数の領域ＲＮ内にそれぞれ設けられている。一例において、複数のヒータＨＮは、第１のヒータ１５６、第２のヒータ１５７、及び、第３のヒータ１５８を含んでいる。第１のヒータ１５６は第１領域Ｒ１内に設けられており、第２のヒータ１５７は第２領域Ｒ２内に設けられており、第３のヒータ１５８は第３領域Ｒ３内に設けられている。 The suction unit 123 further incorporates a plurality of heaters HN. These plurality of heaters HN form a part of the temperature adjusting mechanism of one embodiment. The plurality of heaters HNs are each provided in the plurality of region RNs of the electrostatic chuck. In one example, the plurality of heaters HNs include a first heater 156, a second heater 157, and a third heater 158. The first heater 156 is provided in the first region R1, the second heater 157 is provided in the second region R2, and the third heater 158 is provided in the third region R3. ..

複数のヒータＨＮは、ヒータ電源１６１に接続されている。一例において、第１のヒータ１５６とヒータ電源１６１の間には、ヒータ電源１６１への高周波の侵入を防止するために、フィルタ１６３ａが設けられている。第２のヒータ１５７とヒータ電源１６１の間には、ヒータ電源１６１への高周波の侵入を防止するために、フィルタ１６３ｂが設けられている。また、第３のヒータ１５８とヒータ電源１６１の間には、ヒータ電源１６１への高周波の侵入を防止するために、フィルタ１６３ｃが設けられている。 The plurality of heaters HN are connected to the heater power supply 161. In one example, a filter 163a is provided between the first heater 156 and the heater power supply 161 in order to prevent high frequencies from entering the heater power supply 161. A filter 163b is provided between the second heater 157 and the heater power supply 161 in order to prevent high frequencies from entering the heater power supply 161. Further, a filter 163c is provided between the third heater 158 and the heater power supply 161 in order to prevent high frequencies from entering the heater power supply 161.

基台１２１と冷却台１１７の間には、複数の第１の弾性部材ＥＭ１が設けられている。複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、静電チャック１２０を冷却台１１７から上方に離間させている。複数の第１の弾性部材ＥＭ１の各々は、Ｏリングである。複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、互いに異なる直径を有しており、軸線Ｚに対して同心状に設けられている。また、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、静電チャック１２０の隣接する領域の境界及び静電チャック１２０のエッジの下方に設けられている。一例において、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、弾性部材１６５、弾性部材１６７、及び、弾性部材１６９を含んでいる。弾性部材１６５は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の境界の下方に設けられており、弾性部材１６７は、第２領域Ｒ２と第３領域Ｒ３の境界の下方に設けられており、弾性部材１６９は、静電チャック１２０のエッジの下方に設けられている。 A plurality of first elastic members EM1 are provided between the base 121 and the cooling base 117. The plurality of first elastic members EM1 separate the electrostatic chuck 120 upward from the cooling table 117. Each of the plurality of first elastic members EM1 is an O-ring. The plurality of first elastic members EM1 have different diameters and are provided concentrically with respect to the axis Z. Further, the plurality of first elastic members EM1 are provided below the boundary of the adjacent region of the electrostatic chuck 120 and the edge of the electrostatic chuck 120. In one example, the plurality of first elastic member EM1 includes an elastic member 165, an elastic member 167, and an elastic member 169. The elastic member 165 is provided below the boundary between the first region R1 and the second region R2, and the elastic member 167 is provided below the boundary between the second region R2 and the third region R3. 169 is provided below the edge of the electrostatic chuck 120.

複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、冷却台１１７の第１上面１１７ｃによって提供される溝の中に部分的に配置されており、第１上面１１７ｃと基台１２１の下面１２１ｄに接している。複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、冷却台１１７と基台１２１と共に、冷却台１１７の第１上面１１７ｃと基台１２１の下面１２１ｄとの間に、シールされた複数の伝熱空間ＤＳＮを画成している。複数の伝熱空間ＤＳＮは、静電チャック１２０の複数の領域ＲＮそれぞれの下方において延在しており、互いに分離されている。一例において、複数の伝熱空間ＤＳＮは、第１の伝熱空間ＤＳ１、第２の伝熱空間ＤＳ２、及び、第３の伝熱空間ＤＳ３を含んでいる。第１の伝熱空間ＤＳ１は、弾性部材１６５の内側にあり、第２の伝熱空間ＤＳ２は、弾性部材１６５と弾性部材１６７との間にあり、第３の伝熱空間ＤＳ３は、弾性部材１６７と弾性部材１６９との間にある。後述するように、複数の伝熱空間ＤＳＮには、配管系ＰＳにより、伝熱ガス（例えば、Ｈｅガス）のガスソースＧＳ、チラーユニットＴＵ、及び、排気装置ＶＵが選択的に接続される。なお、複数の伝熱空間ＤＳＮの各々の鉛直方向における長さは、例えば、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の長さに設定される。 The plurality of first elastic members EM1 are partially arranged in the groove provided by the first upper surface 117c of the cooling table 117, and are in contact with the first upper surface 117c and the lower surface 121d of the base 121. The plurality of first elastic members EM1 together with the cooling table 117 and the base 121 draw a plurality of sealed heat transfer space DSNs between the first upper surface 117c of the cooling table 117 and the lower surface 121d of the base 121. It is made up. The plurality of heat transfer space DSNs extend below each of the plurality of regions RN of the electrostatic chuck 120 and are separated from each other. In one example, the plurality of heat transfer spaces DSNs include a first heat transfer space DS1, a second heat transfer space DS2, and a third heat transfer space DS3. The first heat transfer space DS1 is inside the elastic member 165, the second heat transfer space DS2 is between the elastic member 165 and the elastic member 167, and the third heat transfer space DS3 is the elastic member. It is between 167 and the elastic member 169. As will be described later, the gas source GS of the heat transfer gas (for example, He gas), the chiller unit TU, and the exhaust device VU are selectively connected to the plurality of heat transfer space DSNs by the piping system PS. The length of each of the plurality of heat transfer space DSNs in the vertical direction is set to, for example, 0.1 mm or more and 2.0 mm or less.

一例において、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、Ｈｅガスが供給されている複数の伝熱空間ＤＳＮの各々の熱抵抗よりも高い熱抵抗を有するように構成される。複数の伝熱空間ＤＳＮの熱抵抗は、伝熱ガスの熱伝導率、その鉛直方向の長さ、及びその面積に依存する。また、複数の第１の弾性部材ＥＭ１の各々の熱抵抗は、その熱伝導率、その鉛直方向における厚さ、及び、その面積に依存する。したがって、複数の第１の弾性部材ＥＭ１の各々の材料、厚さ、及び、面積は、複数の伝熱空間ＤＳＮの各々の熱抵抗に応じて、決定される。なお、複数の第１の弾性部材ＥＭ１には、低い熱伝導率及び高い耐熱性が要求され得る。したがって、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、例えば、パーフロロエラストマーから形成され得る。 In one example, the plurality of first elastic members EM1 are configured to have a thermal resistance higher than the thermal resistance of each of the plurality of heat transfer space DSNs to which He gas is supplied. The thermal resistance of a plurality of heat transfer space DSNs depends on the thermal conductivity of the heat transfer gas, its vertical length, and its area. Further, the thermal resistance of each of the plurality of first elastic members EM1 depends on its thermal conductivity, its thickness in the vertical direction, and its area. Therefore, the material, thickness, and area of each of the plurality of first elastic members EM1 are determined according to the thermal resistance of each of the plurality of heat transfer space DSNs. The plurality of first elastic members EM1 may be required to have low thermal conductivity and high heat resistance. Therefore, the plurality of first elastic members EM1 can be formed from, for example, a perfluoroelastomer.

ステージ１１６は、締付部材１７１を更に備えている。締付部材１７１は、金属から形成されており、基台１２１及び複数の第１の弾性部材ＥＭ１を、当該締付部材１７１と冷却台１１７との間に挟持するように構成されている。締付部材１７１は、基台１２１と冷却台１１７との間の当該締付部材１７１を介した熱伝導を抑制するために、低い熱伝導率を有する材料、例えば、チタンから形成される。 The stage 116 further includes a tightening member 171. The tightening member 171 is made of metal, and is configured to sandwich the base 121 and the plurality of first elastic members EM1 between the tightening member 171 and the cooling table 117. The tightening member 171 is formed of a material having a low thermal conductivity, for example, titanium, in order to suppress heat conduction between the base 121 and the cooling base 117 via the tightening member 171.

一例において、締付部材１７１は、筒状部１７１ａ及び環状部１７１ｂを有している。筒状部１７１ａは、略円筒形状を有しており、その下端において第１下面１７１ｃを提供している。第１下面１７１ｃは、周方向に延びる帯状の面である。 In one example, the tightening member 171 has a tubular portion 171a and an annular portion 171b. The tubular portion 171a has a substantially cylindrical shape, and the first lower surface 171c is provided at the lower end thereof. The first lower surface 171c is a strip-shaped surface extending in the circumferential direction.

環状部１７１ｂは、略環状板形状を有しており、筒状部１７１ａの上側部分の内縁に連続して、当該筒状部１７１ａから径方向内側に延びている。この環状部１７１ｂは、第２下面１７１ｄを提供している。第２下面１７１ｄは、周方向に延びる帯状の面である。 The annular portion 171b has a substantially annular plate shape, and extends radially inward from the tubular portion 171a so as to be continuous with the inner edge of the upper portion of the tubular portion 171a. The annular portion 171b provides a second lower surface 171d. The second lower surface 171d is a strip-shaped surface extending in the circumferential direction.

締付部材１７１は、第１下面１７１ｃが冷却台１１７の第２上面１１７ｅに接し、第２下面１７１ｄが基台１２１の第２上面１２１ｅに接するように配置される。また、締付部材１７１は、冷却台１１７の周縁部１１７ｂに対してねじ１７３によって固定される。このねじ１７３の締付部材１７１に対する螺合を調整することにより、複数の第１の弾性部材ＥＭ１の潰し量が調整される。これにより、複数の伝熱空間ＤＳＮの鉛直方向における長さが調整される。 The tightening member 171 is arranged so that the first lower surface 171c is in contact with the second upper surface 117e of the cooling table 117 and the second lower surface 171d is in contact with the second upper surface 121e of the base 121. Further, the tightening member 171 is fixed to the peripheral edge portion 117b of the cooling table 117 by a screw 173. By adjusting the screwing of the screw 173 with respect to the tightening member 171, the amount of crushing of the plurality of first elastic members EM1 is adjusted. As a result, the lengths of the plurality of heat transfer space DSNs in the vertical direction are adjusted.

一例において、締付部材１７１の環状部１７１ｂの内縁部下面と基台１２１の第２上面１２１ｅとの間には、第２の弾性部材１７５が設けられている。第２の弾性部材１７５は、Ｏリングであり、締付部材１７１の第２下面１７１ｄと基台１２１の第２上面１２１ｅとの摩擦により生じ得るパーティクル（例えば、金属粉）が、吸着部１２３側に移動することを抑制する。 In one example, a second elastic member 175 is provided between the lower surface of the inner edge portion of the annular portion 171b of the tightening member 171 and the second upper surface 121e of the base 121. The second elastic member 175 is an O-ring, and particles (for example, metal powder) that can be generated by friction between the second lower surface 171d of the tightening member 171 and the second upper surface 121e of the base 121 are attracted to the suction portion 123 side. Suppress moving to.

また、第２の弾性部材１７５は、複数の第１の弾性部材ＥＭ１が発生する反力よりも小さい反力を発生する。換言すると、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、当該複数の第１の弾性部材ＥＭ１が発生する反力が第２の弾性部材１７５が発生する反力よりも大きくなるように構成される。さらに、この第２の弾性部材１７５は、高い耐熱性を有し、且つ、低い熱伝導率を有する材料として、パーフロロエラストマーから形成され得る。 Further, the second elastic member 175 generates a reaction force smaller than the reaction force generated by the plurality of first elastic members EM1. In other words, the plurality of first elastic members EM1 are configured such that the reaction force generated by the plurality of first elastic members EM1 is larger than the reaction force generated by the second elastic member 175. Further, the second elastic member 175 can be formed from a perfluoroelastomer as a material having high heat resistance and low thermal conductivity.

締付部材１７１の上には、ヒータ１７６が設けられている。このヒータ１７６は、周方向に延在しており、フィルタ１７８を介してヒータ電源１６１に接続されている。フィルタ１７８は、高周波がヒータ電源１６１に侵入することを防止するために、設けられている。 A heater 176 is provided on the tightening member 171. The heater 176 extends in the circumferential direction and is connected to the heater power supply 161 via a filter 178. The filter 178 is provided to prevent high frequencies from entering the heater power supply 161.

ヒータ１７６は、第１の膜１８０と第２の膜１８２の間に設けられている。第１の膜１８０は、第２の膜１８２に対して締付部材１７１側に設けられている。第１の膜１８０は、第２の膜１８２の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有している。例えば、第１の膜１８０は、ジルコニア製の溶射膜であり、第２の膜１８２は酸化イットリウム（イットリア）製の溶射膜であり得る。また、ヒータ１７６は、タングステンの溶射膜であり得る。 The heater 176 is provided between the first film 180 and the second film 182. The first film 180 is provided on the tightening member 171 side with respect to the second film 182. The first film 180 has a thermal conductivity lower than that of the second film 182. For example, the first film 180 may be a sprayed film made of zirconia, and the second film 182 may be a sprayed film made of yttrium oxide (Itria). Further, the heater 176 may be a tungsten sprayed film.

第２の膜１８２上には、フォーカスリングＦＲが設けられている。このフォーカスリングＦＲは、ヒータ１７６からの熱によって加熱され得る。また、ヒータ１７６からの熱流束の多くは、第１の膜１８０よりも第２の膜１８２に向かい、当該第２の膜１８２を介してフォーカスリングＦＲに向かう。したがって、フォーカスリングＦＲが効率的に加熱される。 A focus ring FR is provided on the second film 182. The focus ring FR can be heated by the heat from the heater 176. Most of the heat flux from the heater 176 is directed toward the second film 182 rather than the first film 180, and is directed toward the focus ring FR via the second film 182. Therefore, the focus ring FR is efficiently heated.

また、ステージ１１６の冷却台１１７、締付部材１７１等は、それらの外周側において一以上の絶縁性部材１８６によって覆われている。一以上の絶縁性部材１８６は、例えば、酸化アルミニウム又は石英から形成されている。 Further, the cooling table 117, the tightening member 171 and the like of the stage 116 are covered with one or more insulating members 186 on the outer peripheral side thereof. One or more insulating members 186 are made of, for example, aluminum oxide or quartz.

さらに、図１４に示すように、ステージ１１６の冷却台１１７及び静電チャック１２０には、被加工物Ｗと吸着部１２３との間に伝熱ガス（例えば、Ｈｅガス）を供給するためのガスライン１９０が提供されている。このガスライン１９０は、伝熱ガスの供給部１９１に接続されている。 Further, as shown in FIG. 14, a gas for supplying a heat transfer gas (for example, He gas) between the workpiece W and the adsorption portion 123 is provided to the cooling table 117 and the electrostatic chuck 120 of the stage 116. Line 190 is provided. The gas line 190 is connected to the heat transfer gas supply unit 191.

図１４に示すように、ガスライン１９０は、ガスライン１９０ａ、ガスライン１９０ｂ、及び、ガスライン１９０ｃを含んでいる。ガスライン１９０ａは、吸着部１２３に形成されている。また、ガスライン１９０ｃは、冷却台１１７に形成されている。ガスライン１９０ａとガスライン１９０ｃはガスライン１９０ｂを介して接続されている。このガスライン１９０ｂは、スリーブ１９２によって提供されている。このスリーブ１９２は、略筒状の部材であり、少なくともその表面において絶縁性を有しており、当該表面はセラミックスから形成されている。一例において、スリーブ１９２は、絶縁性のセラミックスから形成されている。例えば、スリーブ１９２は、酸化アルミニウム（アルミナ）から形成されている。別の例において、スリーブ１９２は、表面に絶縁処理を施した金属製の部材であってもよい。例えば、スリーブ１９２は、アルミニウム製の本体と当該本体の表面に設けられたアルマイト皮膜とを有していてもよい。 As shown in FIG. 14, the gas line 190 includes a gas line 190a, a gas line 190b, and a gas line 190c. The gas line 190a is formed in the suction portion 123. Further, the gas line 190c is formed on the cooling table 117. The gas line 190a and the gas line 190c are connected via the gas line 190b. The gas line 190b is provided by a sleeve 192. The sleeve 192 is a substantially tubular member, has insulating properties at least on its surface, and the surface is formed of ceramics. In one example, the sleeve 192 is made of insulating ceramics. For example, the sleeve 192 is made of aluminum oxide (alumina). In another example, the sleeve 192 may be a metal member whose surface is insulated. For example, the sleeve 192 may have a main body made of aluminum and an alumite film provided on the surface of the main body.

基台１２１と冷却台１１７は、スリーブ１９２を収容するための収容空間を提供している。この収容空間を画成する基台１２１の面１２１ｆには、絶縁性セラミックスの皮膜１９４が形成されている。皮膜１９４は、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）の溶射膜であり得る。 The base 121 and the cooling base 117 provide a storage space for accommodating the sleeve 192. An insulating ceramic film 194 is formed on the surface 121f of the base 121 that defines the accommodation space. The film 194 can be, for example, a sprayed film of aluminum oxide (alumina).

皮膜１９４と冷却台１１７との間には、スリーブ１９２の収容空間を封止する第３の弾性部材１９６が設けられている。第３の弾性部材１９６は、Ｏリングであり、絶縁性を有する。第３の弾性部材１９６は、例えば、パーフロロエラストマーから形成されている。また、第３の弾性部材１９６の外側には、第４の弾性部材１９８が設けられている。第４の弾性部材１９８は、Ｏリングであり、冷却台１１７の第１上面１１７ｃと基台１２１の下面１２１ｄに接しており、伝熱空間（例えば、第１の伝熱空間ＤＳ１）を封止している。第４の弾性部材１９８は、例えば、パーフロロエラストマーから形成されている。 A third elastic member 196 that seals the accommodation space of the sleeve 192 is provided between the film 194 and the cooling table 117. The third elastic member 196 is an O-ring and has an insulating property. The third elastic member 196 is formed of, for example, a perfluoroelastomer. Further, a fourth elastic member 198 is provided on the outside of the third elastic member 196. The fourth elastic member 198 is an O-ring, which is in contact with the first upper surface 117c of the cooling table 117 and the lower surface 121d of the base 121, and seals the heat transfer space (for example, the first heat transfer space DS1). doing. The fourth elastic member 198 is formed of, for example, a perfluoroelastomer.

以上説明したように、ステージ１１６では、複数の第１の弾性部材ＥＭ１によって冷却台１１７と基台１２１とが互いに離間されている。また、このステージ１１６では、基台１２１と吸着部１２３との接合に、接着剤が用いられていない。したがって、静電チャック１２０の温度を、高温に設定することが可能である。また、複数の伝熱空間ＤＳＮに供給される伝熱ガスを介して静電チャック１２０と冷却台１１７との間の熱交換がなされ得るので、静電チャック１２０の温度を低温に設定することも可能である。また、このステージ１１６では、給電体１１９、冷却台１１７、及び、締付部材１７１により、静電チャック１２０の基台１２１に対する高周波の給電ルートが確保されている。さらに、給電体１１９が、静電チャック１２０の基台１２１に直接接続されるのではなく、冷却台１１７に接続されるので、当該給電体１１９の構成材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金を採用することができる。したがって、１３．５６ＭＨｚ以上の高い周波数の高周波が用いられる場合であっても、給電体１１９における高周波の損失が抑制される。 As described above, in the stage 116, the cooling base 117 and the base 121 are separated from each other by the plurality of first elastic members EM1. Further, in this stage 116, no adhesive is used for joining the base 121 and the suction portion 123. Therefore, the temperature of the electrostatic chuck 120 can be set to a high temperature. Further, since heat exchange between the electrostatic chuck 120 and the cooling table 117 can be performed via the heat transfer gas supplied to the plurality of heat transfer space DSNs, the temperature of the electrostatic chuck 120 can be set to a low temperature. It is possible. Further, in this stage 116, a high-frequency power feeding route to the base 121 of the electrostatic chuck 120 is secured by the feeding body 119, the cooling table 117, and the tightening member 171. Further, since the feeding body 119 is not directly connected to the base 121 of the electrostatic chuck 120 but is connected to the cooling base 117, it is possible to adopt aluminum or an aluminum alloy as a constituent material of the feeding body 119. it can. Therefore, even when a high frequency having a high frequency of 13.56 MHz or more is used, the loss of the high frequency in the feeding body 119 is suppressed.

また、上述したように、締付部材１７１の環状部１７１ｂの内縁部下面と基台１２１の第２上面１２１ｅとの間には、第２の弾性部材１７５が設けられている。基台１２１の周縁部１２１ｂの第２上面１２１ｅと締付部材１７１の第２下面１７１ｄは、互いに接しているので、それらの接触箇所において摩擦が生じ、パーティクル（例えば、金属粉）が発生することがある。第２の弾性部材１７５は、このようなパーティクルが発生しても、吸着部１２３及び当該吸着部１２３上に載置される被加工物Ｗに、パーティクルが付着することを抑制し得る。 Further, as described above, a second elastic member 175 is provided between the lower surface of the inner edge portion of the annular portion 171b of the tightening member 171 and the second upper surface 121e of the base 121. Since the second upper surface 121e of the peripheral edge portion 121b of the base 121 and the second lower surface 171d of the tightening member 171 are in contact with each other, friction occurs at the contact points and particles (for example, metal powder) are generated. There is. Even if such particles are generated, the second elastic member 175 can prevent the particles from adhering to the suction portion 123 and the workpiece W placed on the suction portion 123.

また、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、これら複数の第１の弾性部材ＥＭ１が発生する反力が第２の弾性部材１７５が発生する反力よりも大きくなるように構成される。これにより、静電チャック１２０を冷却台１１７から確実に離間させることができる。 Further, the plurality of first elastic members EM1 are configured so that the reaction force generated by the plurality of first elastic members EM1 is larger than the reaction force generated by the second elastic member 175. As a result, the electrostatic chuck 120 can be reliably separated from the cooling table 117.

また、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、複数の伝熱空間ＤＳＮにＨｅガスが供給されているときの当該複数の伝熱空間ＤＳＮの熱抵抗よりも高い熱抵抗を有するように構成される。また、複数の第１の弾性部材ＥＭ１は、例えば、パーフロロエラストマーから形成される。これら複数の第１の弾性部材ＥＭ１によれば、静電チャック１２０と冷却台１１７との間では、複数の第１の弾性部材ＥＭ１を介した熱伝導よりも複数の伝熱空間ＤＳＮを介した熱伝導が優位となる。したがって、静電チャック１２０の温度分布が均一化され得る。 Further, the plurality of first elastic members EM1 are configured to have a thermal resistance higher than the thermal resistance of the plurality of heat transfer space DSNs when He gas is supplied to the plurality of heat transfer space DSNs. .. Further, the plurality of first elastic members EM1 are formed of, for example, a perfluoroelastomer. According to the plurality of first elastic members EM1, between the electrostatic chuck 120 and the cooling table 117, a plurality of heat transfer space DSNs are used rather than heat conduction through the plurality of first elastic members EM1. Heat transfer is dominant. Therefore, the temperature distribution of the electrostatic chuck 120 can be made uniform.

また、被加工物Ｗと吸着部１２３との間に供給される伝熱ガス用のガスライン１９０が接着剤を用いずに形成されている。また、このガスライン１９０を部分的に構成するスリーブ１９２が配置される収容空間を画成する基台１２１の面１２１ｆが皮膜１９４で覆われており、且つ、当該収容空間を封止するように皮膜１９４と冷却台１１７との間において絶縁性の第３の弾性部材１９６が設けられている。これにより、プラズマが基台１２１と冷却台１１７との間に侵入すること、及び、それに伴う基台１２１の絶縁破壊が抑制される。 Further, a gas line 190 for heat transfer gas supplied between the workpiece W and the adsorption portion 123 is formed without using an adhesive. Further, the surface 121f of the base 121 that defines the accommodation space in which the sleeve 192 partially forming the gas line 190 is arranged is covered with the film 194, and the accommodation space is sealed. An insulating third elastic member 196 is provided between the film 194 and the cooling table 117. As a result, the invasion of plasma between the base 121 and the cooling base 117 and the accompanying dielectric breakdown of the base 121 are suppressed.

また、上述したステージ１１６を有するプラズマ処理装置１００によれば、低い温度から高い温度までの広い温度帯において、被加工物Ｗに対するプラズマ処理を行うことができる。 Further, according to the plasma processing apparatus 100 having the stage 116 described above, it is possible to perform plasma processing on the workpiece W in a wide temperature range from a low temperature to a high temperature.

以下、プラズマ処理装置１００に採用され得る配管系ＰＳについて説明する。図１５は、配管系の一例の構成を示す図である。図１５に示す配管系ＰＳは、一実施形態の温度調整機構の一部を構成しており、複数のバルブを有している。配管系ＰＳは、複数の伝熱空間ＤＳＮの各々に、ガスソースＧＳ、チラーユニットＴＵ、及び、排気装置ＶＵを選択的に接続し、チラーユニットＴＵと流路１１７ｆとの接続と切断とを切り替えるように構成されている。以下、複数の伝熱空間ＤＳＮが、三つの伝熱空間（第１の伝熱空間ＤＳ１、第２の伝熱空間ＤＳ２、及び、第３の伝熱空間ＤＳ３）からなる例について説明する。しかしながら、複数の伝熱空間ＤＳＮの個数は、静電チャック１２０の領域ＲＮの個数に対応した個数であれば、一以上の任意の個数であり得る。 Hereinafter, the piping system PS that can be adopted in the plasma processing apparatus 100 will be described. FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an example of a piping system. The piping system PS shown in FIG. 15 constitutes a part of the temperature adjusting mechanism of one embodiment, and has a plurality of valves. The piping system PS selectively connects the gas source GS, the chiller unit TU, and the exhaust device VU to each of the plurality of heat transfer space DSNs, and switches between the connection and disconnection of the chiller unit TU and the flow path 117f. It is configured as follows. Hereinafter, an example in which a plurality of heat transfer spaces DSNs are composed of three heat transfer spaces (first heat transfer space DS1, second heat transfer space DS2, and third heat transfer space DS3) will be described. However, the number of the plurality of heat transfer space DSNs can be any one or more as long as the number corresponds to the number of region RNs of the electrostatic chuck 120.

配管系ＰＳは、配管Ｌ２１、配管Ｌ２２、バルブＶ２１、及び、バルブＶ２２を有している。配管Ｌ２１の一端は、チラーユニットＴＵに接続されており、配管Ｌ２１の他端は、流路１１７ｆに接続されている。配管Ｌ２１の途中にはバルブＶ２１が設けられている。配管Ｌ２２の一端は、チラーユニットＴＵに接続されており、配管Ｌ２２の他端は、流路１１７ｆに接続されている。配管Ｌ２２の途中にはバルブＶ２２が設けられている。バルブＶ２１及びバルブＶ２２が開かれると、チラーユニットＴＵから配管Ｌ２１を介して流路１１７ｆに冷媒が供給される。流路１１７ｆに供給された冷媒は、配管Ｌ２２を介してチラーユニットＴＵに戻される。 The piping system PS has a piping L21, a piping L22, a valve V21, and a valve V22. One end of the pipe L21 is connected to the chiller unit TU, and the other end of the pipe L21 is connected to the flow path 117f. A valve V21 is provided in the middle of the pipe L21. One end of the pipe L22 is connected to the chiller unit TU, and the other end of the pipe L22 is connected to the flow path 117f. A valve V22 is provided in the middle of the pipe L22. When the valve V21 and the valve V22 are opened, the refrigerant is supplied from the chiller unit TU to the flow path 117f via the pipe L21. The refrigerant supplied to the flow path 117f is returned to the chiller unit TU via the pipe L22.

また、配管系ＰＳは、圧力調整器１０４ａ、配管Ｌ１１ａ、配管Ｌ１２ａ、配管Ｌ１３ａ、配管Ｌ１４ａ、配管Ｌ１５ａ、配管Ｌ１７ａ、配管Ｌ３１ａ、配管Ｌ３２ａ、バルブＶ１１ａ、バルブＶ１２ａ、バルブＶ１３ａ、バルブＶ１４ａ、バルブＶ１５ａ、バルブＶ３１ａ、及び、バルブＶ３２ａを更に有している。 Further, the piping system PS includes a pressure regulator 104a, a piping L11a, a piping L12a, a piping L13a, a piping L14a, a piping L15a, a piping L17a, a piping L31a, a piping L32a, a valve V11a, a valve V12a, a valve V13a, a valve V14a, and a valve V15a. , Valve V31a, and valve V32a.

圧力調整器１０４ａは、ガスソースＧＳに接続されている。圧力調整器１０４ａには配管Ｌ１１ａの一端が接続されている。配管Ｌ１１ａの途中にはバルブＶ１１ａが設けられている。配管Ｌ１５ａの一端は、第１の伝熱空間ＤＳ１に接続されている。配管Ｌ１５ａの他端は、排気装置ＶＵに接続されている。また、配管Ｌ１５ａの途中にはバルブＶ１５ａが設けられている。 The pressure regulator 104a is connected to the gas source GS. One end of the pipe L11a is connected to the pressure regulator 104a. A valve V11a is provided in the middle of the pipe L11a. One end of the pipe L15a is connected to the first heat transfer space DS1. The other end of the pipe L15a is connected to the exhaust device VU. Further, a valve V15a is provided in the middle of the pipe L15a.

配管Ｌ１１ａの他端には、配管Ｌ１２ａの一端が接続されている。配管Ｌ１２ａの他端は、バルブＶ１５ａに対して第１の伝熱空間ＤＳ１の側で配管Ｌ１５ａに接続されている。配管Ｌ１２ａの途中には、バルブＶ１２ａが設けられている。配管Ｌ１１ａの他端には、配管Ｌ１３ａの一端及び配管Ｌ１４ａの一端が接続されている。配管Ｌ１３ａの途中にはバルブＶ１３ａが設けられており、配管Ｌ１４ａの途中にはバルブＶ１４ａが設けられている。配管Ｌ１３ａの他端及び配管Ｌ１４ａの他端は互いに接続している。配管Ｌ１３ａの他端と配管Ｌ１４ａの他端との接続点には、配管Ｌ１７ａの一端が接続している。配管Ｌ１７ａの他端は、配管Ｌ１２ａの他端よりもバルブＶ１５ａの近くで配管Ｌ１５ａに接続している。 One end of the pipe L12a is connected to the other end of the pipe L11a. The other end of the pipe L12a is connected to the pipe L15a on the side of the first heat transfer space DS1 with respect to the valve V15a. A valve V12a is provided in the middle of the pipe L12a. One end of the pipe L13a and one end of the pipe L14a are connected to the other end of the pipe L11a. A valve V13a is provided in the middle of the pipe L13a, and a valve V14a is provided in the middle of the pipe L14a. The other end of the pipe L13a and the other end of the pipe L14a are connected to each other. One end of the pipe L17a is connected to the connection point between the other end of the pipe L13a and the other end of the pipe L14a. The other end of the pipe L17a is connected to the pipe L15a closer to the valve V15a than the other end of the pipe L12a.

配管Ｌ３１ａの一端は、バルブＶ２１に対してチラーユニットＴＵの側において配管Ｌ２１に接続している。配管Ｌ３１ａの他端は第１の伝熱空間ＤＳ１に接続している。配管Ｌ３１ａの途中には、バルブＶ３１ａが設けられている。配管Ｌ３２ａの一端は、バルブＶ２２に対してチラーユニットＴＵの側で配管Ｌ２２に接続している。配管Ｌ３２ａの他端は第１の伝熱空間ＤＳ１に接続している。配管Ｌ３２ａの途中には、バルブＶ３２ａが設けられている。 One end of the pipe L31a is connected to the pipe L21 on the side of the chiller unit TU with respect to the valve V21. The other end of the pipe L31a is connected to the first heat transfer space DS1. A valve V31a is provided in the middle of the pipe L31a. One end of the pipe L32a is connected to the pipe L22 on the chiller unit TU side with respect to the valve V22. The other end of the pipe L32a is connected to the first heat transfer space DS1. A valve V32a is provided in the middle of the pipe L32a.

また、配管系ＰＳは、圧力調整器１０４ｂ、配管Ｌ１１ｂ、配管Ｌ１２ｂ、配管Ｌ１３ｂ、配管Ｌ１４ｂ、配管Ｌ１５ｂ、配管Ｌ１７ｂ、配管Ｌ３１ｂ、配管Ｌ３２ｂ、バルブＶ１１ｂ、バルブＶ１２ｂ、バルブＶ１３ｂ、バルブＶ１４ｂ、バルブＶ１５ｂ、バルブＶ３１ｂ、及び、バルブＶ３２ｂを更に有している。 Further, the piping system PS includes a pressure regulator 104b, piping L11b, piping L12b, piping L13b, piping L14b, piping L15b, piping L17b, piping L31b, piping L32b, valve V11b, valve V12b, valve V13b, valve V14b, valve V15b. , Valve V31b, and valve V32b.

圧力調整器１０４ｂは、ガスソースＧＳに接続されている。圧力調整器１０４ｂには配管Ｌ１１ｂの一端が接続されている。配管Ｌ１１ｂの途中にはバルブＶ１１ｂが設けられている。配管Ｌ１５ｂの一端は、第２の伝熱空間ＤＳ２に接続されている。配管Ｌ１５ｂの他端は、排気装置ＶＵに接続されている。また、配管Ｌ１５ｂの途中にはバルブＶ１５ｂが設けられている。 The pressure regulator 104b is connected to the gas source GS. One end of the pipe L11b is connected to the pressure regulator 104b. A valve V11b is provided in the middle of the pipe L11b. One end of the pipe L15b is connected to the second heat transfer space DS2. The other end of the pipe L15b is connected to the exhaust device VU. Further, a valve V15b is provided in the middle of the pipe L15b.

配管Ｌ１１ｂの他端には、配管Ｌ１２ｂの一端が接続されている。配管Ｌ１２ｂの他端は、バルブＶ１５ｂに対して第２の伝熱空間ＤＳ２の側で配管Ｌ１５ｂに接続されている。配管Ｌ１２ｂの途中には、バルブＶ１２ｂが設けられている。配管Ｌ１１ｂの他端には、配管Ｌ１３ｂの一端及び配管Ｌ１４ｂの一端が接続されている。配管Ｌ１３ｂの途中にはバルブＶ１３ｂが設けられており、配管Ｌ１４ｂの途中にはバルブＶ１４ｂが設けられている。配管Ｌ１３ｂの他端及び配管Ｌ１４ｂの他端は互いに接続している。配管Ｌ１３ｂの他端と配管Ｌ１４ｂの他端の接続点には、配管Ｌ１７ｂの一端が接続している。配管Ｌ１７ｂの他端は、配管Ｌ１２ｂの他端よりもバルブＶ１５ｂの近くで配管Ｌ１５ｂに接続している。 One end of the pipe L12b is connected to the other end of the pipe L11b. The other end of the pipe L12b is connected to the pipe L15b on the side of the second heat transfer space DS2 with respect to the valve V15b. A valve V12b is provided in the middle of the pipe L12b. One end of the pipe L13b and one end of the pipe L14b are connected to the other end of the pipe L11b. A valve V13b is provided in the middle of the pipe L13b, and a valve V14b is provided in the middle of the pipe L14b. The other end of the pipe L13b and the other end of the pipe L14b are connected to each other. One end of the pipe L17b is connected to the connection point between the other end of the pipe L13b and the other end of the pipe L14b. The other end of the pipe L17b is connected to the pipe L15b closer to the valve V15b than the other end of the pipe L12b.

配管Ｌ３１ｂの一端は、バルブＶ２１に対してチラーユニットＴＵの側において配管Ｌ２１に接続している。配管Ｌ３１ｂの他端は第２の伝熱空間ＤＳ２に接続している。配管Ｌ３１ｂの途中には、バルブＶ３１ｂが設けられている。配管Ｌ３２ｂの一端は、バルブＶ２２に対してチラーユニットＴＵの側において配管Ｌ２２に接続している。配管Ｌ３２ｂの他端は第２の伝熱空間ＤＳ２に接続している。配管Ｌ３２ｂの途中には、バルブＶ３２ｂが設けられている。 One end of the pipe L31b is connected to the pipe L21 on the side of the chiller unit TU with respect to the valve V21. The other end of the pipe L31b is connected to the second heat transfer space DS2. A valve V31b is provided in the middle of the pipe L31b. One end of the pipe L32b is connected to the pipe L22 on the side of the chiller unit TU with respect to the valve V22. The other end of the pipe L32b is connected to the second heat transfer space DS2. A valve V32b is provided in the middle of the pipe L32b.

また、配管系ＰＳは、圧力調整器１０４ｃ、配管Ｌ１１ｃ、配管Ｌ１２ｃ、配管Ｌ１３ｃ、配管Ｌ１４ｃ、配管Ｌ１５ｃ、配管Ｌ１７ｃ、配管Ｌ３１ｃ、配管Ｌ３２ｃ、バルブＶ１１ｃ、バルブＶ１２ｃ、バルブＶ１３ｃ、バルブＶ１４ｃ、バルブＶ１５ｃ、バルブＶ３１ｃ、及び、バルブＶ３２ｃを更に有している。 Further, the piping system PS includes a pressure regulator 104c, piping L11c, piping L12c, piping L13c, piping L14c, piping L15c, piping L17c, piping L31c, piping L32c, valve V11c, valve V12c, valve V13c, valve V14c, valve V15c. , A valve V31c, and a valve V32c.

圧力調整器１０４ｃは、ガスソースＧＳに接続されている。圧力調整器１０４ｃには配管Ｌ１１ｃの一端が接続されている。配管Ｌ１１ｃの途中にはバルブＶ１１ｃが設けられている。配管Ｌ１５ｃの一端は、第３の伝熱空間ＤＳ３に接続されている。配管Ｌ１５ｃの他端は、排気装置ＶＵに接続されている。また、配管Ｌ１５ｃの途中にはバルブＶ１５ｃが設けられている。 The pressure regulator 104c is connected to the gas source GS. One end of the pipe L11c is connected to the pressure regulator 104c. A valve V11c is provided in the middle of the pipe L11c. One end of the pipe L15c is connected to the third heat transfer space DS3. The other end of the pipe L15c is connected to the exhaust device VU. Further, a valve V15c is provided in the middle of the pipe L15c.

配管Ｌ１１ｃの他端には、配管Ｌ１２ｃの一端が接続されている。配管Ｌ１２ｃの他端は、バルブＶ１５ｃに対して第３の伝熱空間ＤＳ３の側で配管Ｌ１５ｃに接続されている。配管Ｌ１２ｃの途中には、バルブＶ１２ｃが設けられている。配管Ｌ１１ｃの他端には、配管Ｌ１３ｃの一端及び配管Ｌ１４ｃの一端が接続されている。配管Ｌ１３ｃの途中にはバルブＶ１３ｃが設けられており、配管Ｌ１４ｃの途中にはバルブＶ１４ｃが設けられている。配管Ｌ１３ｃの他端及び配管Ｌ１４ｃの他端は互いに接続している。配管Ｌ１３ｃの他端と配管Ｌ１４ｃの他端の接続点には、配管Ｌ１７ｃの一端が接続している。配管Ｌ１７ｃの他端は、配管Ｌ１２ｃの他端よりもバルブＶ１５ｃの近くで配管Ｌ１５ｃに接続している。 One end of the pipe L12c is connected to the other end of the pipe L11c. The other end of the pipe L12c is connected to the pipe L15c on the side of the third heat transfer space DS3 with respect to the valve V15c. A valve V12c is provided in the middle of the pipe L12c. One end of the pipe L13c and one end of the pipe L14c are connected to the other end of the pipe L11c. A valve V13c is provided in the middle of the pipe L13c, and a valve V14c is provided in the middle of the pipe L14c. The other end of the pipe L13c and the other end of the pipe L14c are connected to each other. One end of the pipe L17c is connected to the connection point between the other end of the pipe L13c and the other end of the pipe L14c. The other end of the pipe L17c is connected to the pipe L15c closer to the valve V15c than the other end of the pipe L12c.

配管Ｌ３１ｃの一端は、バルブＶ２１に対してチラーユニットＴＵの側において配管Ｌ２１に接続している。配管Ｌ３１ｃの他端は第３の伝熱空間ＤＳ３に接続している。配管Ｌ３１ｃの途中には、バルブＶ３１ｃが設けられている。配管Ｌ３２ｃの一端は、バルブＶ２２に対してチラーユニットＴＵの側において配管Ｌ２２に接続している。配管Ｌ３２ｃの他端は第３の伝熱空間ＤＳ３に接続している。配管Ｌ３２ｃの途中には、バルブＶ３２ｃが設けられている。 One end of the pipe L31c is connected to the pipe L21 on the side of the chiller unit TU with respect to the valve V21. The other end of the pipe L31c is connected to the third heat transfer space DS3. A valve V31c is provided in the middle of the pipe L31c. One end of the pipe L32c is connected to the pipe L22 on the side of the chiller unit TU with respect to the valve V22. The other end of the pipe L32c is connected to the third heat transfer space DS3. A valve V32c is provided in the middle of the pipe L32c.

配管系ＰＳでは、バルブＶ２１及びバルブＶ２２が開かれているときには、チラーユニットＴＵと流路１１７ｆとの間で冷媒が循環される。一方、バルブＶ２１及びバルブＶ２２が閉じられているときには、チラーユニットＴＵから流路１１７ｆに冷媒は供給されない。 In the piping system PS, when the valve V21 and the valve V22 are open, the refrigerant is circulated between the chiller unit TU and the flow path 117f. On the other hand, when the valve V21 and the valve V22 are closed, the refrigerant is not supplied from the chiller unit TU to the flow path 117f.

また、バルブＶ３１ａ、バルブＶ３２ａ、バルブＶ３１ｂ、バルブＶ３２ｂ、バルブＶ３１ｃ、及び、バルブＶ３２ｃが開かれているときには、チラーユニットＴＵと複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）との間で冷媒が循環される。なお、複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）に冷媒が供給されているときには、バルブＶ１１ａ、バルブＶ１２ａ、バルブＶ１３ａ、バルブＶ１４ａ、バルブＶ１５ａ、バルブＶ１１ｂ、バルブＶ１２ｂ、バルブＶ１３ｂ、バルブＶ１４ｂ、バルブＶ１５ｂ、バルブＶ１１ｃ、バルブＶ１２ｃ、バルブＶ１３ｃ、バルブＶ１４ｃ、及び、バルブＶ１５ｃは閉じられる。一方、バルブＶ３１ａ、バルブＶ３２ａ、バルブＶ３１ｂ、バルブＶ３２ｂ、バルブＶ３１ｃ、及び、バルブＶ３２ｃが閉じられているときには、チラーユニットＴＵから複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）に冷媒は供給されない。 Further, when the valve V31a, the valve V32a, the valve V31b, the valve V32b, the valve V31c, and the valve V32c are open, the refrigerant is provided between the chiller unit TU and the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3). Is circulated. When the refrigerant is supplied to the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3), the valve V11a, the valve V12a, the valve V13a, the valve V14a, the valve V15a, the valve V11b, the valve V12b, the valve V13b, and the valve V14b. , Valve V15b, valve V11c, valve V12c, valve V13c, valve V14c, and valve V15c are closed. On the other hand, when the valve V31a, the valve V32a, the valve V31b, the valve V32b, the valve V31c, and the valve V32c are closed, the refrigerant is not supplied from the chiller unit TU to the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3). ..

また、バルブＶ１１ａ、バルブＶ１２ａ、バルブＶ１１ｂ、バルブＶ１２ｂ、バルブＶ１１ｃ、及び、バルブＶ１２ｃが開かれ、バルブＶ１３ａ、バルブＶ１４ａ、バルブＶ１５ａ、バルブＶ１３ｂ、バルブＶ１４ｂ、バルブＶ１５ｂ、バルブＶ１３ｃ、バルブＶ１４ｃ、及び、バルブＶ１５ｃが閉じられているときには、複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）には、ガスソースＧＳから伝熱ガスが供給される。 Further, the valve V11a, the valve V12a, the valve V11b, the valve V12b, the valve V11c, and the valve V12c are opened, and the valve V13a, the valve V14a, the valve V15a, the valve V13b, the valve V14b, the valve V15b, the valve V13c, the valve V14c, and When the valve V15c is closed, heat transfer gas is supplied from the gas source GS to the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3).

また、バルブＶ１５ａ、バルブＶ１５ｂ、及び、バルブＶ１５ｃが開かれ、バルブＶ１１ａ、バルブＶ１２ａ、バルブＶ１３ａ、バルブＶ１４ａ、バルブＶ１１ｂ、バルブＶ１２ｂ、バルブＶ１３ｂ、バルブＶ１４ｂ、バルブＶ１１ｃ、バルブＶ１２ｃ、バルブＶ１３ｃ、及び、バルブＶ１４ｃが閉じられているときには、複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）は、排気装置ＶＵによって減圧される。 Further, the valve V15a, the valve V15b, and the valve V15c are opened, and the valve V11a, the valve V12a, the valve V13a, the valve V14a, the valve V11b, the valve V12b, the valve V13b, the valve V14b, the valve V11c, the valve V12c, the valve V13c, and When the valve V14c is closed, the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3) are depressurized by the exhaust device VU.

以下、図２に示した被加工物Ｗに対してプラズマ処理装置１００を用いて方法ＭＴが適用される場合に関連して、方法ＭＴの説明を行う。 Hereinafter, the method MT will be described in relation to the case where the method MT is applied to the workpiece W shown in FIG. 2 by using the plasma processing apparatus 100.

工程ＳＴ１では、静電チャック１２０の温度が後述するメインエッチング用に−３０℃以下の温度に設定される。工程ＳＴ１では、チラーユニットＴＵと流路１１７ｆとの間で冷媒が循環され、複数の伝熱空間ＤＳＮとチラーユニットＴＵとの間でも冷媒が循環される。具体的には、バルブＶ２１、バルブＶ２２、バルブＶ３１ａ、バルブＶ３２ａ、バルブＶ３１ｂ、バルブＶ３２ｂ、バルブＶ３１ｃ、及び、バルブＶ３２ａが開かれ、配管系ＰＳの他のバルブが閉じられる。工程ＳＴ１では、複数のヒータＨＮはＯＦＦに設定される。即ち、工程ＳＴ１では、複数のヒータＨＮに、ヒータ電源１６１からの電力が与えられない。 In step ST1, the temperature of the electrostatic chuck 120 is set to −30 ° C. or lower for main etching, which will be described later. In step ST1, the refrigerant is circulated between the chiller unit TU and the flow path 117f, and the refrigerant is also circulated between the plurality of heat transfer spaces DSN and the chiller unit TU. Specifically, the valve V21, the valve V22, the valve V31a, the valve V32a, the valve V31b, the valve V32b, the valve V31c, and the valve V32a are opened, and the other valves of the piping system PS are closed. In step ST1, the plurality of heaters HN are set to OFF. That is, in step ST1, the power from the heater power supply 161 is not applied to the plurality of heaters HN.

工程ＳＴ２では、被加工物Ｗがチャンバ１１２ｃ内に搬入される。工程ＳＴ２では、被加工物Ｗが静電チャック１２０上に載置され、当該静電チャック１２０によって保持される。 In step ST2, the workpiece W is carried into the chamber 112c. In step ST2, the workpiece W is placed on the electrostatic chuck 120 and held by the electrostatic chuck 120.

工程ＳＴ３では、ガスソース群４０からチャンバ１１２ｃに処理ガスが供給される。また、チャンバ１１２ｃの圧力が指定された圧力に排気装置１５０によって設定される。また、第１の高周波電源６２からプラズマの生成のために第１の高周波が出力される。これにより、チャンバ１１２ｃ内において処理ガスのプラズマが生成される。また、必要に応じて、第２の高周波電源６４からステージ１１６の下部電極に第２の高周波が供給される。工程ＳＴ３では、プラズマからのイオン及び／又はラジカルによって、エッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。 In step ST3, the processing gas is supplied from the gas source group 40 to the chamber 112c. Further, the pressure of the chamber 112c is set by the exhaust device 150 to the specified pressure. Further, a first high frequency is output from the first high frequency power supply 62 for plasma generation. As a result, a plasma of the processing gas is generated in the chamber 112c. Further, if necessary, a second high frequency is supplied from the second high frequency power supply 64 to the lower electrode of the stage 116. In step ST3, the etching target film EF is etched by ions and / or radicals from the plasma.

メインエッチングＳＴ３１では、静電チャック１２０の温度が−３０℃以下の温度に設定された状態で、処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルによってエッチング対象膜ＥＦがエッチングされる。メインエッチングＳＴ３１の実行中の配管系ＰＳの複数のバルブの開閉状態は、工程ＳＴ１における配管系ＰＳの複数のバルブの開閉状態と同一であり得る。 In the main etching ST31, the etching target film EF is etched by ions and / or radicals from the plasma of the processing gas in a state where the temperature of the electrostatic chuck 120 is set to −30 ° C. or lower. The open / closed state of the plurality of valves of the piping system PS during the execution of the main etching ST31 may be the same as the open / closed state of the plurality of valves of the piping system PS in the step ST1.

オーバーエッチングＳＴ３２の実行中の静電チャック１２０の温度は、一例においては−３０℃より高く、０℃よりも低い温度に設定される。なお、オーバーエッチングＳＴ３２の実行時の静電チャック１２０の温度は、−３０℃より高く０℃よりも低い温度に限定されるものではない。 The temperature of the electrostatic chuck 120 during execution of the overetching ST32 is set to a temperature higher than −30 ° C. and lower than 0 ° C. in one example. The temperature of the electrostatic chuck 120 when the overetching ST32 is executed is not limited to a temperature higher than −30 ° C. and lower than 0 ° C.

工程ＳＴ４では、静電チャック１２０の除電が行われる。静電チャック１２０の除電では、被加工物Ｗを静電チャック１２０が保持しているときに当該静電チャック１２０の吸着用電極１２５に印加される電圧とは逆極性の電圧が静電チャック１２０の吸着用電極１２５に印加される。 In step ST4, static electricity is removed from the electrostatic chuck 120. In static electricity elimination of the electrostatic chuck 120, a voltage having a polarity opposite to the voltage applied to the adsorption electrode 125 of the electrostatic chuck 120 when the workpiece W is held by the electrostatic chuck 120 is the electrostatic chuck 120. Is applied to the adsorption electrode 125 of.

工程ＳＴ５では、静電チャック１２０の温度が０℃以上の温度に上昇される。工程ＳＴ５では、バルブＶ２１、バルブＶ２２、バルブＶ１５ａ、バルブＶ１５ｂ、バルブＶ１５ｃが開かれ、配管系ＰＳの他のバルブが閉じられる。また、複数のヒータＨＮが発熱するように、当該複数のヒータＨＮにヒータ電源１６１から電力が与えられる。工程ＳＴ５では、複数の伝熱空間ＤＳＮが排気装置ＶＵによって減圧される。したがって、静電チャック１２０と冷却台１１７との熱交換が抑制される。また、工程ＳＴ５では、複数のヒータＨＮが発熱する。故に、工程ＳＴ５では、静電チャック１２０の昇温に要する時間が短縮される。 In step ST5, the temperature of the electrostatic chuck 120 is raised to a temperature of 0 ° C. or higher. In step ST5, the valve V21, the valve V22, the valve V15a, the valve V15b, and the valve V15c are opened, and the other valves of the piping system PS are closed. Further, electric power is supplied from the heater power supply 161 to the plurality of heaters HN so that the plurality of heaters HN generate heat. In step ST5, the plurality of heat transfer space DSNs are depressurized by the exhaust device VU. Therefore, heat exchange between the electrostatic chuck 120 and the cooling table 117 is suppressed. Further, in the step ST5, a plurality of heaters HN generate heat. Therefore, in the step ST5, the time required for raising the temperature of the electrostatic chuck 120 is shortened.

工程ＳＴ６では、チャンバ１１２ｃから被加工物Ｗが搬出される。工程ＳＴ６の実行中には、静電チャック１２０の温度は、０℃以上の温度に維持される。なお、工程ＳＴ５の実行後に静電チャック１２０の温度を０℃以上の温度で維持するときには、配管系ＰＳの複数のバルブの開閉状態は、工程ＳＴ５における配管系ＰＳの複数のバルブの開閉状態と同一であってもよい。或いは、複数のヒータＨＮに発熱させるよう当該複数のヒータＨＮにヒータ電源１６１から電力が与えられ、複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）及び流路１１７ｆのうち少なくとも一方にチラーユニットＴＵから冷媒が供給される。流路１１７ｆにチラーユニットＴＵから冷媒が供給されて、複数の伝熱空間ＤＳＮ（ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３）にガスソースＧＳから伝熱ガスが供給されてもよい。 In step ST6, the workpiece W is carried out from the chamber 112c. During the execution of step ST6, the temperature of the electrostatic chuck 120 is maintained at a temperature of 0 ° C. or higher. When the temperature of the electrostatic chuck 120 is maintained at a temperature of 0 ° C. or higher after the execution of the step ST5, the open / closed state of the plurality of valves of the piping system PS is the open / closed state of the plurality of valves of the piping system PS in the step ST5. It may be the same. Alternatively, power is supplied from the heater power supply 161 to the plurality of heaters HNs so as to generate heat in the plurality of heaters HNs, and the chiller unit TU is applied to at least one of the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3) and the flow path 117f. Refrigerant is supplied from. Refrigerant may be supplied from the chiller unit TU to the flow path 117f, and heat transfer gas may be supplied from the gas source GS to the plurality of heat transfer spaces DSNs (DS1, DS2, DS3).

工程ＳＴ７１では、ダミーウエハがチャンバ１１２ｃ内に搬入され、静電チャック２０によって保持される。工程ＳＴ７２では、クリーニングガスのプラズマがチャンバ１２ｃ内において生成される。工程ＳＴ７２では、ガスソース群４０からチャンバ１１２ｃにクリーニングガスが供給される。また、第１の高周波電源６２からの第１の高周波が、プラズマの生成のために供給される。工程ＳＴ７３では、静電チャック１２０の除電が行われる。工程ＳＴ７４において、ダミーウエハがチャンバ１１２ｃから搬出される。工程ＳＴ７５では、ダミーウエハといった物体が静電チャック１２０上に載置されていない状態で、クリーニングガスのプラズマがチャンバ１１２ｃ内で生成される。 In step ST71, the dummy wafer is carried into the chamber 112c and held by the electrostatic chuck 20. In step ST72, a plasma of cleaning gas is generated in the chamber 12c. In step ST72, cleaning gas is supplied from the gas source group 40 to the chamber 112c. Further, the first high frequency from the first high frequency power supply 62 is supplied for plasma generation. In step ST73, static electricity is removed from the electrostatic chuck 120. In step ST74, the dummy wafer is carried out of the chamber 112c. In step ST75, plasma of cleaning gas is generated in the chamber 112c in a state where an object such as a dummy wafer is not placed on the electrostatic chuck 120.

工程ＳＴ１０では、工程ＳＴ４と同様に、静電チャック１２０の除電が行われる。工程ＳＴ１１では、工程ＳＴ５と同様に、静電チャック１２０の温度が上昇される。工程ＳＴ１２では、被加工物Ｗがチャンバ１２ｃから搬出される。 In step ST10, static electricity is removed from the electrostatic chuck 120 as in step ST4. In step ST11, the temperature of the electrostatic chuck 120 is raised as in step ST5. In the step ST12, the workpiece W is carried out from the chamber 12c.

１０…プラズマ処理装置、１２…チャンバ本体、１６…ステージ、１８…下部電極、１８ｆ…流路、２０…静電チャック、２４…温度調整機構、２４ａ…第１の温度調節器、２４ｂ…第２の温度調節器、４０…ガスソース群、５０…排気装置、６２…第１の高周波電源、６４…第２の高周波電源、１００…プラズマ処理装置、１１２…チャンバ本体、１１２ｃ…チャンバ、１１６…ステージ、１１７…冷却台、１１７ｆ…流路、１２０…静電チャック、１５０…排気装置、ＨＮ，１５６，１５７，１５８…ヒータ、１６１…ヒータ電源、ＤＳＮ，ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３…伝熱空間、ＧＳ…ガスソース、ＴＵ…チラーユニット、ＶＵ…排気装置、Ｗ…被加工物、ＥＦ…エッチング対象膜。 10 ... Plasma processing device, 12 ... Chamber body, 16 ... Stage, 18 ... Lower electrode, 18f ... Flow path, 20 ... Electrostatic chuck, 24 ... Temperature control mechanism, 24a ... First temperature controller, 24b ... Second Temperature controller, 40 ... gas source group, 50 ... exhaust device, 62 ... first high frequency power supply, 64 ... second high frequency power supply, 100 ... plasma processing device, 112 ... chamber body, 112c ... chamber, 116 ... stage , 117 ... Cooling stand, 117f ... Flow path, 120 ... Electrostatic chuck, 150 ... Exhaust device, HN, 156,157,158 ... Heater, 161 ... Heater power supply, DSN, DS1, DS2, DS3 ... Heat transfer space, GS ... Gas source, TU ... Chiller unit, VU ... Exhaust device, W ... Work piece, EF ... Etching target film.

Claims (8)

プラズマ処理装置を用いて、被加工物を処理する方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
チャンバを提供するチャンバ本体と、
前記チャンバ内に設けられたステージであり、その上に載置される被加工物を保持するよう構成された静電チャックを有する、該ステージと、
前記静電チャックの温度を調整する温度調整機構と、
を備え、
前記チャンバ内でフルオロカーボンガス及び／又はハイドロフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマを生成することにより、前記静電チャック上に載置された被加工物のエッチング対象膜をエッチングする工程であり、前記温度調整機構によって前記静電チャックの温度が−３０℃以下の温度に設定された状態で該エッチング対象膜をエッチングするメインエッチングと前記メインエッチングの実行後に該エッチング対象膜を更にエッチングするオーバーエッチングを含む、該工程と、
エッチングする前記工程の実行直後、又は、前記メインエッチングの実行直後に、前記静電チャック上に前記被加工物が載置された状態で、前記温度調整機構により０℃以上の温度に前記静電チャックの温度を上昇させる工程と、
前記静電チャックの温度を上昇させる前記工程の実行によって前記静電チャックの温度が０℃以上の温度に設定された状態で、前記静電チャック上に載置された前記被加工物を前記チャンバから搬出する工程と、
を含む方法。 A method of processing a workpiece using a plasma processing device.
The plasma processing device is
The chamber body that provides the chamber and
A stage provided in the chamber and having an electrostatic chuck configured to hold a workpiece to be placed on the stage.
A temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the electrostatic chuck and
With
A step of etching a film to be etched of a work piece placed on the electrostatic chuck by generating plasma of a processing gas containing fluorocarbon gas and / or hydrofluorocarbon gas in the chamber, and the temperature. Includes main etching in which the etching target film is etched while the temperature of the electrostatic chuck is set to a temperature of −30 ° C. or lower by an adjusting mechanism, and overetching in which the etching target film is further etched after the main etching is executed. , The process and
Immediately after the execution of the step of etching or immediately after the execution of the main etching, the electrostatic chuck is placed on the electrostatic chuck and the temperature is adjusted to 0 ° C. or higher by the temperature adjusting mechanism. The process of raising the temperature of the chuck and
In a state where the temperature of the electrostatic chuck is set to a temperature of 0 ° C. or higher by executing the step of raising the temperature of the electrostatic chuck, the workpiece placed on the electrostatic chuck is placed in the chamber. The process of carrying out from
How to include. 前記オーバーエッチングの実行時に、前記静電チャックの温度が、−３０℃より高く、０℃より低い温度に設定される、請求項１に記載の方法。 During execution of the over-etching, the temperature of the electrostatic chuck is higher than -30 ° C., is set lower than 0 ℃ temperature The method of claim 1. 前記静電チャックの温度を上昇させる前記工程は、前記オーバーエッチングの実行時に実行される、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1 , wherein the step of raising the temperature of the electrostatic chuck is performed when the overetching is performed. エッチングする前記工程の実行後、且つ、前記被加工物を前記チャンバから搬出する前記工程の実行前に、前記静電チャックを除電する工程を更に含み、
前記静電チャックの温度を上昇させる前記工程は、前記静電チャックを除電する前記工程の実行時に実行される、請求項１又は２に記載の方法。 A step of removing static electricity from the electrostatic chuck is further included after the step of etching and before the step of carrying out the workpiece from the chamber.
The method according to claim 1 or 2 , wherein the step of raising the temperature of the electrostatic chuck is executed at the time of executing the step of removing static electricity from the electrostatic chuck. 前記ステージは、流路が形成された下部電極を有し、
前記静電チャックは、前記下部電極上に設けられており、
前記温度調整機構は、
第１の熱交換媒体を供給する第１の温度調節器、及び、
第１の熱交換媒体の温度よりも高い温度を有する第２の熱交換媒体を供給する第２の温度調節器、
を有し、
前記メインエッチングの実行時に、前記第１の熱交換媒体が前記第１の温度調節器から前記流路に供給され、
前記静電チャックの温度を上昇させる前記工程の実行時に、前記第２の熱交換媒体が前記第２の温度調節器から前記流路に供給される、
請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。 The stage has a lower electrode on which a flow path is formed.
The electrostatic chuck is provided on the lower electrode.
The temperature control mechanism
A first temperature controller that supplies a first heat exchange medium, and
A second temperature controller, which supplies a second heat exchange medium having a temperature higher than that of the first heat exchange medium,
Have,
During the execution of the main etching, the first heat exchange medium is supplied from the first temperature controller to the flow path.
During the execution of the step of raising the temperature of the electrostatic chuck, the second heat exchange medium is supplied from the second temperature controller to the flow path.
The method according to any one of claims 1 to 4 . 前記ステージは、流路が形成された冷却台、及び、前記静電チャック内に設けられたヒータを有し、
前記静電チャックは、前記冷却台の上に設けられており、
前記静電チャックと前記冷却台の間には、シールされた空間が設けられており、
前記温度調整機構は、
前記ヒータ、
前記流路に冷媒を供給するよう構成されたチラーユニット、及び、
前記空間に、前記チラーユニット、排気装置、及び、伝熱ガスのソースのうち一つを選択的に接続するよう構成された配管系、
を有し、
前記メインエッチングの実行時に、前記チラーユニットから前記流路に前記冷媒が供給され、前記チラーユニットから前記空間に前記冷媒が供給され、
前記静電チャックの温度を上昇させる前記工程の実行時に、前記ヒータによって前記静電チャックが加熱され、前記空間が前記排気装置によって減圧される、
請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。 The stage has a cooling table on which a flow path is formed and a heater provided in the electrostatic chuck.
The electrostatic chuck is provided on the cooling table and is provided on the cooling table.
A sealed space is provided between the electrostatic chuck and the cooling table.
The temperature control mechanism
The heater,
A chiller unit configured to supply refrigerant to the flow path, and
A piping system configured to selectively connect one of the chiller unit, the exhaust device, and the heat transfer gas source to the space.
Have,
At the time of executing the main etching, the refrigerant is supplied from the chiller unit to the flow path, and the refrigerant is supplied from the chiller unit to the space.
During the execution of the step of raising the temperature of the electrostatic chuck, the electrostatic chuck is heated by the heater and the space is depressurized by the exhaust device.
The method according to any one of claims 1 to 4 . プラズマ処理装置を用いて、被加工物を処理する方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
チャンバを提供するチャンバ本体と、
前記チャンバ内に設けられたステージであり、その上に載置される被加工物を保持するよう構成された静電チャックを有する、該ステージと、
前記静電チャックの温度を調整する温度調整機構と、
を備え、
前記チャンバ内で処理ガスのプラズマを生成することにより、前記静電チャック上に載置された被加工物のエッチング対象膜をエッチングする工程であり、前記温度調整機構によって前記静電チャックの温度が−３０℃以下の温度に設定された状態で該エッチング対象膜をエッチングするメインエッチングと前記メインエッチングの実行後に該エッチング対象膜を更にエッチングするオーバーエッチングを含む、該工程と、
前記静電チャック上に前記被加工物が載置された状態で、前記温度調整機構により前記静電チャックの温度を上昇させる工程と、
を含み、
前記静電チャックの温度を上昇させる工程は、前記静電チャックの温度が−３０℃以上０℃以下になるように前記メインエッチングと前記オーバーエッチングとの間に行われるか、前記静電チャックの温度が０℃以上になるように、前記オーバーエッチング中又は前記オーバーエッチングの後のうち少なくとも一回行われる、方法。 A method of processing a workpiece using a plasma processing device.
The plasma processing device is
The chamber body that provides the chamber and
A stage provided in the chamber and having an electrostatic chuck configured to hold a workpiece to be placed on the stage.
A temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the electrostatic chuck and
With
It is a step of etching the etching target film of the work piece placed on the electrostatic chuck by generating plasma of the processing gas in the chamber, and the temperature of the electrostatic chuck is adjusted by the temperature adjusting mechanism. The step including main etching in which the etching target film is etched in a state set to a temperature of −30 ° C. or lower and over-etching in which the etching target film is further etched after the execution of the main etching.
A step of raising the temperature of the electrostatic chuck by the temperature adjusting mechanism while the workpiece is placed on the electrostatic chuck.
Including
The step of raising the temperature of the electrostatic chuck is performed between the main etching and the overetching so that the temperature of the electrostatic chuck becomes −30 ° C. or higher and 0 ° C. or lower, or the electrostatic chuck A method performed at least once during or after the overetching so that the temperature is above 0 ° C. 前記静電チャックの温度を上昇させる前記工程の実行によって前記静電チャックの温度が０℃以上の温度に設定された状態で、前記静電チャック上に載置された前記被加工物を前記チャンバから搬出する工程と、
前記搬出する工程の後に、前記ステージと前記チャンバとをクリーニングする工程と、
を更に含む、請求項７に記載の方法。 In a state where the temperature of the electrostatic chuck is set to a temperature of 0 ° C. or higher by executing the step of raising the temperature of the electrostatic chuck, the workpiece placed on the electrostatic chuck is placed in the chamber. The process of carrying out from
After the unloading step, a step of cleaning the stage and the chamber, and
7. The method of claim 7 , further comprising.
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